上部结构刚度改变对桩-土-杆系结构动力相互作用的影响

采用改进的Penzien模型 ,利用研制开发的桩 -土 -杆系结构动力相互作用分析程序DIPSFSA ,对带支撑和不带支撑的钢框架均按刚性基础和考虑桩土参与作用两种情况进行地震反应分析 ,研究上部结构刚度改变对桩 -土 -结构动力相互作用的影响。结果表明 ,在Ⅲ、Ⅳ类场地土条件下 ,无论上部结构是否加设支撑 ,桩土参与共同工作对上部结构地震反应均有不容忽视的影响 ,且上部结构相对于地基的刚度越大 ,桩 -土 -上部结构之间的共同工作效果越明显。从而说明 ,软土地基上结构刚度越大 ,结构不一定越安全。     

液化场地桩-土-桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究

大型振动台模型试验是目前研究土 -结动力相互作用的一种极其有效的手段。以 1976年唐山地震中倒塌的胜利桥为原型 ,开展 1∶10模型的液化场地桩 -土 -桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 ,很好地再现了自然地震触发地基砂土液化的各种主要宏观震害现象 ,并且模型桩的试验破坏状况与其原型的实际震害情况也比较吻合。主要介绍有关此次大型振动台模型试验的相似设计、操作技术及试验结果等方面的若干关键科学问题 ,以飨同仁。     

桩-土-结构动力相互作用体系振动台模型试验研究

基于桩-土-结构动力相互作用体系振动台模型试验的数据,研究了动力相互作用体系对上部结构的影响.研究结果表明:由于动力相互作用体系的影响,上部结构频率减小,阻尼增大;在输入地震波加速度峰值较小时,桩-土体系对地震波起放大作用,输入地震波加速度峰值较大时,桩-土体系起减震作用;在地震波由振动台台面传到土体表面的过程中,桩-土体系改变了地震波的频谱成份.     

滑移隔震结构考虑土-结构动力相互作用的动力分析

介绍了考虑土 结构动力相互作用的滑移隔震结构的动力分析方法。应用正交多项式系逼近连续型基底摩擦力函数 ,实现了基底摩擦力的傅立叶变换 ;然后利用地基土动力刚度矩阵 ,在频域内采用子结构法 ,建立了考虑土 结构动力相互作用的滑移隔震结构的运动方程 ;通过数值仿真两个具有埋置刚性基础的剪切型滑移隔震结构的地震反应 ,分析了土 结构动力相互作用对滑移隔震结构地震反应的影响 ,以及上部结构刚度的不同引起相互作用影响程度的差异 ,从而得出结论 :考虑土 结构动力相互作用 ,会降低滑移隔震结构的隔震效果 ,其降低程度与上部结构的刚度成正比 ;能显著地减小隔震层的侧移 ,有利于地震时穿越隔震层的电路和管线等设备的保护。     

分层土-桩-结构动力相互作用数值模拟试验分析

采用有限元法分析桩-土-结构动力相互作用是当前工程与学术界解决此类问题的惯用方法。应用数值试验对桩一土一结构弹塑性动力相互作用中相关的问题进行了研究,采用整体有限元方法分析桩-土-结构动力相互作用,上部结构以框架结构为研究对象,上部结构、承台以及桩均采用二维梁单元进行模拟;土体采用二维平面应变单元进行模拟。讨论了土体分层对桩-土-结构动力相互作用体系的影响,得到一些对工程实际有益的结论。     

桩-土-桩相互作用分析

分析层状场地桩-土-桩相互作用,采用子结构方法推导单桩与群桩沉降计算公式。求解两桩相互作用系数。将计算结果与采用弹性理论计算结果进行比较。研究影响群桩作用的因素。     

土-桩-结构相互作用对大跨悬索桥动力特性的影响研究

本文以国内第一大跨桥梁———润扬长江公路大桥南汊悬索桥为研究对象,基于大型有限元分析软件ANSYS建立了该桥的三维有限元模型,其中采用质量-弹簧体系模拟了土-桩-结构的相互作用。以此为基础对润扬悬索桥的自振特性进行了分析,重点研究了土-桩-结构相互作用因素对大跨悬索桥动力特性的影响,与现场动力测试结果的良好吻合表明了有限元分析结果的可靠性。研究结果为大桥的损伤预警和状态评估奠定了研究基础。     

考虑土-结构相互作用的核电站动力分析方法

考虑不同土．结构相互作用(SSI),对核电站安全壳结构进行动力响应分析的程序很多,它们采用的分析方法各不相同,如地下结构基础分析法程序CLASSI、等效线性有限元程序FLUSH、非线性有限元分析程序DYNA3D。使用这3种程序简单分析了安全壳结构的动力响应,给出了动力响应分析结果。讨论了以上3种程序在进行SS1分析时的可靠性,比较了它们在峰值加速度和响应谱作用下的响应。     

考虑土-桩-结构相互作用下的生态复合墙结构pushover分析

基于能力谱方法应用子结构原理对天然地基上带群桩基础的生态复合墙结构进行平面的静力弹塑性（Pushover）分析。建立弹簧单元模拟群桩基础,采用Davies方法确定桩的刚度;基于刚架-等效斜撑力学模型,提出考虑土-桩-生态复合墙结构共同作用的整体分析模型,并对比分析在不同地震烈度作用时土-桩-结构的共同工作问题。计算结果...     

土—结构动力相互作用对滑移隔震结构的影响

利用上部结构和地基土对基础—土交界面上离散节点的动力平衡,建立整个结构在频域内的运动方程,分析土—结构动力相互作用下的滑移隔震结构对建筑结构地震响应的影响,并较为系统的计算了在不同地基土的参数组合下结构的隔震效果和地震响应,得出一些有指导意义的结论。     

基于广义位移模型的大直径桩体结构单元内力分析

以广义位移法数值模型为基础 ,给出了桩 土相互作用数值分析有限元程序中大直径桩体结构单元的内力分析算法。对典型工况下大直径单桩的内力数值分析表明 ,大直径桩体结构的几何尺寸以及梁柱结构特性对桩 土相互作用的力学机制影响很大 ,是桩基设计计算中不可忽视的重要因素     

桩土共同作用理论的研究

对桩筏基础中的共同作用研究现状进行了介绍,并对桩土共同作用分析方法和以应力解为基础的分析方法进行了阐述,以反映桩筏基础中桩土共同作用的实际过程,从而得到更为精确和接近实际的位移及反力,为工程设计提供了更为准确的参考数据。     

考虑桩土滑移和整体刚度动态调整的群桩分析方法

在分析了大型群桩研究现状的基础上,提出了考虑桩土滑移和群桩桩顶整体刚度动态调整的分析计算方法.并将本文方法与一个离心模型试验结果进行了对比,论证了本文方法的正确性.在此基础上,分析了刚性承台条件下超大群桩基础的荷载位移曲线变化规律以及桩顶荷载分布规律受桩土刚度比、桩长、桩径、桩距、桩数、土性等因素的影响规律.     

层状介质中群桩竖向和摇摆动力阻抗的简化计算方法

采用动力文克尔地基梁模型,推导了层状介质中桩单元的形函数矩阵和单元刚度矩阵。提出了计算层状介质中动力相互作用因子的方法。利用桩的动力阻抗和动力相互作用因子,建立了计算层状介质中群桩竖向和摇摆动力阻抗的简化方法。文末给出了算例。     

排桩支护的冠梁影响刚度简化计算方法探讨

在排桩支护结构中,桩顶的钢筋混凝土冠梁由于其空间效应,对支护桩的变形和内力有着不同程度的影响。在取一个排桩剖面按平面问题进行计算时,可以将冠梁的影响近似为作用在桩顶的支座弹簧来考虑,通过分析冠梁在排桩支护中的作用程度,针对不同的支护情况,提出了冠梁影响刚度的简化计算方法,可供设计人员参考。     

激振荷载作用下桩基础动力响应的现场试验分析

为了研究水平和竖向激振动力荷载作用下单桩和群桩的承载特性,设计了水平和竖向激振荷载下单桩、两桩、三桩和四桩在多层土中的动力试验方案。对现场试验数据采集得到了单桩、两桩、三桩和四桩的桩头位移,分析了桩头位移随着激振频率和桩数的变化规律。基于试验结果,给出了单桩、两桩、三桩和四桩的水平和竖向刚度,分析了桩头刚度随着桩数和激振频率的变化规律。并采用刚度得到了群桩动力效率系数,分析了动力效率系数随着群桩桩数和振动频率的变化规律。试验结果给出了位移、桩头刚度和群桩相互作用系数的变化规律,为简化理论计算方法和验证计算模型提供了宝贵的数据。     

钢框架-支撑结构在高强度地震烈度下的反应分析

结构可能遭遇高于其设防烈度的地震,在这种情况下结构会有怎样的反应成为土木工程师关注的问题.为解决这一问题,分析了一个钢框架-支撑结构在遭遇高于其地震设防烈度的地震作用下的结构反应,结果表明:钢框架-支撑结构的层间侧移、顶点位移、框架梁的抗弯强度、抗剪强度、构件的稳定等均仍能满足设计要求,钢框架结构具有良好的抗震性能.     

考虑土与结构相互作用效应的 TMD 减震特性研究

将土体－框架结构简化为二维问题,地基土视为粘弹性材料,框架结构简化为平面杆系非弹性结构。以一幢实际的六层二跨框架结构为研究对象,探讨了ＴＭＤ（调谐质量阻尼器）的减震特性及土－结构相互作用（ＳＳＩ）效应对ＴＭＤ减震效果的影响。在一般地基条件下,ＳＳＩ效应显著降低多层框架结构在地震时的层间位移反应,降低幅度达１０％～５０％。当ＴＭＤ的振动周期与被控制（土体与）结构体系的基本周期一致时,ＴＭＤ才能发挥最佳的减震效果;否则,ＴＭＤ的减震效果将有不同程度的降低,幅度可达５％～１０％。在软土地基条件下ＴＭＤ的减震效果很差。若抗震设计时顾及客观存在的ＳＳＩ效应的影响,则按刚性地基假定下设置的ＴＭＤ设施有时可能是不必要的。