结构-地基动力相互作用体系的振动台试验及计算模拟分析PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 研究现状 2

1.3 研究方法简介 3

1.3.1 理论方法 3

1.3.2 原型测试 7

1.3.3 室内试验 9

1.4 需进一步研究的问题 10

1.4.1 模型试验与原型观测问题 10

1.4.2 地基土的层状特性研究 10

1.4.3 地基土的非线性问题 11

1.4.4 地基土的材料阻尼机制 11

1.4.5 土-结构接触界面非线性的问题 11

1.4.6 人工边界的问题 12

1.4.7 多相介质模型问题 12

1.4.8 地震荷载的输入问题 12

1.4.9 计算模型和分析方法 13

1.5 考虑SSI的结构地震反应分析常用电算程序 13

1.5.1 CLASSI程序 13

1.5.2 FLUSH和ALUSH程序 13

1.5.3 SASSI程序 14

1.5.4 HASSI程序 14

1.5.5 通用有限元程序ANSYS 14

1.6 本文的研究内容 14

第二章 土-箱基-结构动力相互作用体系振动台模型试验 16

2.1 引言 16

2.2 试验目的及内容 16

2.3 试验装置 17

2.3.1 地震模拟振动台 17

2.3.2 土体边界模拟和试验容器的设计 17

2.4 试验模型设计 19

2.5 材料性能指标 21

2.5.1 模型土的性能指标 21

2.5.2 混凝土材性试验结果 22

2.5.3 钢筋材性试验结果 22

2.5.4 橡胶材性试验结果 22

2.6 测点布置及量测 25

2.7 加速度输入波的选择 26

2.8 试验加载制度 28

2.9 主要试验结果与规律 30

2.9.1 均匀土-箱基-结构相互作用体系振动台试验 30

2.9.2 分层土-箱基-结构相互作用体系振动台试验 34

2.10 本章小结 40

第三章 均匀土-箱基-结构动力相互作用体系振动台试验的计算分析 41

3.1 引言 41

3.2 建模方法和计算方法 41

3.2.1 建模方法 41

3.2.2 计算方法 48

3.3 计算模型的合理性 49

3.3.1 网格划分的合理性 50

3.3.2 考虑土体的材料非线性对计算结果的影响 50

3.3.3 考虑土体与结构接触界面上的状态非线性对计算结果的影响 51

3.3.4 计算与试验结果的比较 52

3.4 均匀土-箱基-结构体系试验的计算结果分析 53

3.4.1 基础滑移、提离与基底接触压力分布 53

3.4.2 加速度峰值大小的分布 53

3.4.3 柱顶加速度反应组成分析 60

3.4.4 相互作用对基底地震动的影响 60

3.5 本章小结 62

第四章 分层土-箱基-结构动力相互作用体系振动台试验的计算分析 64

4.1 引言 64

4.2 建模方法和计算方法 64

4.2.1 自由度不协调的处理 64

4.3 计算模型的合理性 65

4.3.1 网格划分的合理性 65

4.3.2 考虑土体的材料非线性对计算结果的影响 66

4.3.3 考虑土体与结构接触界面上的状态非线性对计算结果的影响 68

4.3.4 计算与试验结果的比较 71

4.4 分层土-箱基-结构体系试验的计算结果分析 73

4.4.1 基础滑移、提离与基底接触压力分布 73

4.4.2 加速度峰值大小的分布 76

4.4.3 结构顶层加速度反应组成分析 77

4.4.4 相互作用对基底地震动的影响 77

4.4.5 软土的滤波隔震作用 78

4.4.6 相互作用对结构动力反应的影响 78

4.4.7 竖向地震激励的影响 82

4.5 结构-地基相互作用体系地震反应的动画显示 87

4.6 本章小结 87

第五章 结构-地基动力相互作用体系的实例分析 91

5.1 引言 91

5.2 工程概况 91

5.3 建模方法和计算方法 92

5.3.1 土体动力本构模型的选取 92

5.3.2 粘-弹性人工边界的施加 96

5.4 参数分析 99

5.4.1 土体计算区域的确定 99

5.4.2 上部结构刚度的影响 103

5.4.3 上部结构形式的影响 106

5.4.4 不同地震激励的影响 114

5.4.5 土性不同的影响 115

5.4.6 基础埋深的影响 119

5.4.7 基础形式的影响 122

5.5 本章小结 124

第六章 考虑地基土液化影响的桩基高层建筑体系地震反应分析 126

6.1 概述 126

6.2 逐步叠代非线性分析方法 127

6.3 有关的计算模型 128

6.3.1 桩基地震反应计算的简化假定 128

6.3.2 土的静力本构模型 129

6.3.3 土的动力本构模型 130

6.3.4 振动孔隙水压力增长模型 132

6.4 分时段逐步叠代非线性有效应力动力分析法的基本步骤 135

6.5 考虑液化的结构-地基动力相互作用体系地震反应分析 136

6.5.1 土体的地震反应分析 136

6.5.2 砂土-桩基-高层建筑体系的地震反应分析 137

6.5.3 上海地区典型建筑的地震反应分析 143

6.6 本章小结 144

第七章 结语 145

参考文献 149

作者在攻读博士学位期间发表的论文 157

致谢 158