地震波斜入射时相邻结构相互作用影响研究

发布时间：2017-04-10 10:11

  本文关键词：地震波斜入射时相邻结构相互作用影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在经济高速发展和城市化进程加快的今天,土地资源愈加紧张,不仅建筑日益密集,且有高层甚至超高层建筑不断出现。发生地震时,不仅建筑自身与地基土之间存在相互作用,而且相邻建筑间也会有相互作用存在。认清这种相互作用的影响规律和作用机理,对实际工程的指导意义重大。本文的主要工作如下:(1)提出了一种考虑结构-土-结构相互作用的三维结构地震响应分析方法,并通过编程加以实现。(2)土-结构相互作用影响参数研究。通过理论分析,确定了影响土-结构相互作用的六个无量纲参数。建立了14个不同的三维土-结构相互作用计算模型,采用所提出的方法分别分析了其在不同入射角度的SH波、P波、SV波作用下的响应,详细研究了六个无量纲参数对土-结构相互作用的影响规律。与二维情形不同,三维土-结构相互作用基础各运动分量间存在明显耦合。(3)相邻结构间的相互作用影响因素研究。建立了7个不同的三维结构-土-结构相互作用计算模型,采用所提出的分析方法对不同入射角度的SH波、P波、SV波作用下的结构响应进行了分析,主要讨论了基础间距、排列方式、结构大小等因素的影响。并发现通过土体的联系,结构的自振特性会反映在与之毗邻的结构的响应中。(4)最后,本文计算了两个框架结构在相邻结构存在与否两种情况下的响应,验证了上述结论,由此表明,本文提出的方法可用于进行三维结构-土-结构相互作用分析。与Luco等的二维稳态解相比,本文得出的三维暂态解答对实际工程的指导意义更大。
【关键词】：土-结构相互作用 显-隐式积分方法 有限元法 多次透射人工边界 结构-土-结构相互作用 地震波
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU435
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 土-结构相互作用研究历史与现状15-19
• 1.3 土-结构相互作用研究方法19-20
• 1.4 本文的工作及其意义20-22
• 第二章 三维土-结构相互作用数值计算理论22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 输入地震波的特性22-24
• 2.2.1 S波的一维波动方程22-23
• 2.2.2 P波的一维波动方程23-24
• 2.2.3 水平成层介质中波的散射特征24
• 2.3 土体内部节点的运动24-27
• 2.4 土体边界节点的运动27-31
• 2.5 上部结构的运动31-32
• 2.6 基础和与其相接触的土节点和结构节点的运动32-34
• 2.7 本章小结34-36
• 第三章 单一结构的土-结构相互作用影响参数分析36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 计算模型及参数36-39
• 3.3 结构与土体的相对刚度对土-结构相互作用的影响39-45
• 3.3.1 SH波作用下基础的响应及分析39-41
• 3.3.2 P、SV波作用下基础的响应及分析41-45
• 3.4 基础与结构的质量比对土-结构相互作用的影响45-47
• 3.4.1 SH波作用下基础的响应及分析45-46
• 3.4.2 P、SV波作用下基础的响应及分析46-47
• 3.5 土体与结构的质量比对土-结构相互作用的影响47-49
• 3.5.1 SH波作用下基础的响应及分析47-48
• 3.5.2 P、SV波作用下基础的响应及分析48-49
• 3.6 结构高度与基础平面尺寸的比值对土-结构相互作用的影响49-52
• 3.7 基础埋深与其平面尺寸的比值对土-结构相互作用的影响52-54
• 3.8 地震波入射角度对土-结构相互作用的影响54-57
• 3.8.1 SH波作用下基础的响应及分析54-55
• 3.8.2 P、SV波作用下基础的响应及分析55-57
• 3.9 本章小结57-58
• 第四章 相邻结构间的结构-土-结构相互作用影响因素分析58-92
• 4.1 引言58
• 4.2 计算模型及参数58-60
• 4.3 相邻结构的存在对土-结构相互作用的影响60-65
• 4.3.1 SH波作用下基础的响应及分析61-62
• 4.3.2 P波作用下基础的响应及分析62-64
• 4.3.3 SV波作用下基础的响应及分析64-65
• 4.4 地震波入射角度对结构-土-结构相互作用的影响65-69
• 4.4.1 SH波作用下基础的响应及分析65-66
• 4.4.2 P波作用下基础的响应及分析66-67
• 4.4.3 SV波作用下基础的响应及分析67-69
• 4.5 相邻结构间距对结构-土-结构相互作用的影响69-72
• 4.5.1 SH波作用下基础的响应及分析69-70
• 4.5.2 P波作用下基础的响应及分析70-71
• 4.5.3 SV波作用下基础的响应及分析71-72
• 4.6 结构的排列方式对结构-土-结构相互作用的影响72-77
• 4.6.1 SH波作用下基础的响应及分析72-74
• 4.6.2 P波作用下基础的响应及分析74-75
• 4.6.3 SV波作用下基础的响应及分析75-77
• 4.7 结构大小对结构-土-结构相互作用的影响77-83
• 4.7.1 SH波作用下基础的响应及分析77-78
• 4.7.2 P波作用下基础的响应及分析78-82
• 4.7.3 SV波作用下基础的响应及分析82-83
• 4.8 结构的前后位置对结构-土-结构相互作用的影响83-90
• 4.8.1 SH波作用下基础的响应及分析84-85
• 4.8.2 P波作用下基础的响应及分析85-88
• 4.8.3 SV波作用下基础的响应及分析88-90
• 4.9 本章小结90-92
• 第五章 框架结构算例92-116
• 5.1 引言92
• 5.2 计算模型及参数92-93
• 5.3 框架1的响应及分析93-103
• 5.3.1 SH波作用下框架1的响应及分析93-96
• 5.3.2 P波作用下框架1的响应及分析96-100
• 5.3.3 SV波作用下框架1的响应及分析100-103
• 5.4 框架2的响应及分析103-113
• 5.4.1 SH波作用下框架2的响应及分析103-107
• 5.4.2 P波作用下框架2的响应及分析107-110
• 5.4.3 SV波作用下框架2的响应及分析110-113
• 5.5 本章小结113-116
• 第六章 结语与展望116-120
• 6.1 主要研究成果116-117
• 6.2 展望117-120
• 参考文献120-126
• 致谢126

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：296471