桩土结构地震动力相互作用论文-傅东阳,谷音

桩土结构地震动力相互作用论文-傅东阳,谷音

导读:本文包含了桩土结构地震动力相互作用论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:公路山岭隧道,抗震分析,土—结构动力相互作用

桩土结构地震动力相互作用论文文献综述

傅东阳,谷音[1](2019)在《基于有限元的土——结构动力相互作用山岭隧道地震反应》一文中研究指出当山岭隧道围岩及覆土层高度较大时,规范地震力计算结果与实际不符。采用ABAQUS有限元软件建立了考虑土—结构动力相互作用的山岭隧道整体结构有限元模型,进行动力时程计算,与规范结果进行了比较,得出山岭隧道结构动力反应特点,总结了公路山岭隧道结构在地震作用下的反应规律,研究了围岩高度对衬砌破坏规律的影响。结果表明,对于具有不同围岩高度的隧道横断面,埋置深度越大,内力峰值总体继续增大,但是在超过某数值后,增加的速度会减弱。该研究方法可以应用于公路山岭隧道考虑复杂地基地质条件有明显变化以及覆土层为非对称的情况,为山岭隧道的抗震分析提供参考。(本文来源于《广西大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

柳玉印,尹训强[2](2018)在《考虑结构—土—结构动力相互作用的重力坝地震响应分析》一文中研究指出为研究地震作用下相邻新、老重力坝的彼此相互作用对响应的影响规律,基于阻尼溶剂抽取法(Damping Solvent Extraction Method,简称DSEM)模拟无限地基辐射阻尼效应的思想,建立了新坝—土—老坝动力相互作用模型,并推导了具体的数值实现公式。进而运用UPFs的二次开发特点,通过创建用户单元在ANSYS中实现了所开发模型的嵌入。最后,结合工程实际条件,探讨了地震作用下老坝拆除前后对新建重力坝动力响应的影响规律。计算结果表明:老坝的存在降低了新坝在地震动作用下的动水压力的大小,在老坝拆除前后对新坝的动力特性分布规律影响较小,而对于幅值有一定的影响。本模型表现出了良好的工程适用性,结合通用有限元软件丰富的结构单元模型及非线性分析能力可开展类似工程的抗震安全评价分析。(本文来源于《水利水电技术》期刊2018年10期)

张伟[3](2018)在《考虑水—土—结构动力相互作用的水下隧道地震响应分析》一文中研究指出水下隧道因其独特特点,日益成为城市、地区、甚至国家间的重要连接手段和交通命脉。我国在建的水下隧道大多处于高烈度地震区,开展水下隧道地震研究日益受到重视。水下隧道地震响应是一个复杂的水-土-结构动力相互作用问题。现有研究大多将水体以静水压力的形式施加在水土交界面上,无法考虑水层对地震波的反射和吸收作用,同时也未考虑水下土体的流固耦合特性。本文首次考虑水-土-结构动力相互作用及水下土体的流固耦合作用,基于ADINA软件,围绕水下隧道的地震响应,开展了以下工作:1.分析了使用ADINA软件求解水体和饱和土层之间介质运动的连续性问题以及饱和介质中动力流固耦合问题的可行性。解决了软件中土体的流固耦合作用、动力人工边界的设置和地震波输入问题,验算了粘弹性边界具有吸收散射波场的功能,以及这种人工边界所对应的地震动输入方法的准确性。2.建立水-土-结构动力相互作用的有限元分析模型,土体采用多孔介质单元,流体采用线弹性体,通过ADINA软件特有的双向直接耦合求解器来进行动力计算。3.重点分析了水深、埋深以及土层参数对隧道关键点处的应力、位移等动力响应的影响。分析结果表明:地震P波、SV波作用下,隧道结构的主应力、位移等会随着水层深度的增加逐渐减小,当水深到达一定厚度后逐渐趋于稳定,在地震SV波作用时,拱脚和拱肩的孔隙水压力会逐渐增加,另外在SV波作用时,拱肩和拱脚是地震破坏的关键部位。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-05-01)

张玉新[4](2017)在《考虑土—结构动力相互作用的高台基木结构古建筑地震反应分析》一文中研究指出中国木结构古建筑在世界古建筑体系中占有非常重要的地位,对其抗震性能进行分析和研究具有重大的历史与现实价值。长久以来,对于木结构古建筑的结构抗震分析采用的都是刚性地基假定,在进行计算时仅仅考虑了上部结构,将自由场地表反应作为地震动输入结构。虽然这种方法易于处理,模型简单,计算方便,但是这种模型计算出的地震反应与实际结构的地震反应有一定的差别。本文以西安东门箭楼为背景,采用ANSYS的APDL语言建立四种不同的计算分析模型,并对四种模型进行了模态分析及动力时程分析,总结土—结构动力相互作用对上部木结构的动力特性、变形特性及结构内力反应的影响。介绍了土—结构动力相互作用的概念,对近年来土—结构动力相互作用的研究成果进行了总结。建立了均匀半空间水平成层土壤的一维理想化模型,在一维重复波动理论的基础上,利用SHAKE91程序进行自由场地震动反演分析,得到了下部土体各层的加速度、应力、应变时程,结果表明基岩处的地震动传播到地表时其波型变化不大但是幅值有较大的增加,地震波的高频成分减少而低频成分变得更加丰富,说明土体对地震波具有滤波和放大作用。通常情况下对加速度波形进行连续积分即可得到速度时程和位移时程,但事实上在直接积分时会出现位移基线漂移的现象,根据最小二乘速度时域校正法基本原理编制Fortran程序对速度和位移时程曲线进行调整,得到了比较满意的结果。建立了西安东门箭楼的四种计算分析模型,并对模型进行模态分析、反应谱分析及动力时程分析。模态分析结果表明,考虑土—结构动力相互作用后,结构的自振频率和振型与刚性地基假定的情况下相比都发生了很大的改变,结构的自振频率出现了不同程度的降低,结构某些振型的出现顺序也发生了一定的改变。反应谱分析及动力时程分析结果表明,考虑土—结构动力相互作用后,刚性基底整体模型得到的上部结构各层的绝对加速度、相对柱脚位移及各层的剪力都较刚性地基情况下有较大的增大;考虑基底的柔性后,上部结构的加速度较刚性基底情况下略有下降,且在Taft波和Lanzhou波激励下其依然大于刚性地基模型,而相对柱脚位移和各层剪力均在刚性基底模型的基础上又有所增大。分析及计算的结果表明,对于高台基木结构古建筑,上部木结构、台基、台基下部土体是一个统一的整体,叁者之间相互影响。在进行地震反应分析时,必须考虑土—结构动力相互作用的影响,并选择合适的地震动输入方式,以确保分析结果的正确性。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2017-04-01)

张玉林,戴靠山,毛振西,姚坤良,谢凯旋[5](2016)在《考虑土—结构相互作用的风电高塔地震动力响应分析》一文中研究指出随着风电高塔越来越多的在地震活跃区兴建,风电塔的抗震研究逐渐得到重视。有研究表明,建设在软土地基上的结构振动周期增大,会加剧风电塔这种高柔结构的地震反应。本文对一座某1.5MW风电塔结构开展了考虑土—结构相互作用(SSI)的地震响应分析。采用ABAQUS建立一个包含土、基础、结构的叁维有限元模型,并且在计算中考虑土的塑性。通过反演土层地震波,对比分析地表和土层输入地震波条件下的风电塔地震响应。结果显示,在地震作用下,考虑和不考虑SSI效应对软土条件下的风电塔地震响应有显着影响。(本文来源于《工程防震减灾新技术、新进展和新应用(下)》期刊2016-10-27)

冯玉林[6](2016)在《考虑桩—土—结构动力相互作用的高墩大跨桥梁地震反应分析》一文中研究指出桥梁工程作为交通路线上重要的枢纽,其抗震性能直接关乎人民日常生活和震后抗震救灾工作的大局,相关的抗震研究倍受重视。目前,桥梁抗震的研究工作大多未考虑桩-土-结构动力相互作用的影响,在复杂地震动作用下考虑桩-土-结构动力相互作用的地震反应更是难以预测,尤其是高墩大跨度桥梁,准确把握其抗震性能具有重要的现实意义与工程价值。因此,本文基于有限元数值分析方法,深入研究考虑桩-土-结构动力相互作用的高墩大跨度桥梁在复杂地震动下的地震反应,具体工作如下:(1)在查阅大量国内外文献的基础上,掌握桩-土-结构动力相互作用的机理、对理论方法及研究方法做了系统的回顾与总结。(2)浅析当前强大且开源的有限元软件Open Sees的构架机理和文中所用到的相关材料与单元,以及对SHAKE91程序使用方法的介绍,为以后学者的使用起到一定参考作用。(3)基于有限元软件Open Sees建立叁维桩-土不同接触方式的模型,研究不同建模方式模拟效果及优劣,建议单桩时可以采用多点接触模型,群桩时可以采用中心点接触模型。(4)利用动力p-y曲线法建立考虑桩-土-结构动力相互作用的桥梁简化模型,对其进行参数的敏感性分析以及对近场土体的非线性分析,验证了模型的合理性,可知,动力p-y曲线分析模型可以用来模拟桥梁在考虑桩-土-结构动力相互作用的地震反应。(5)基于上述两种建模方法建立高墩大跨的固接模型和考虑桩-土-结构动力相互作用模型,并对其在水平与竖向耦合地震动和仅水平地震动两种作用形式下的地震响应进行对比分析,可知,考虑桩-土-结构动力相互作用及竖向地震动是有必要的。综上所述,本文通过对考虑桩-土-结构动力相互作用的高墩大跨度桥梁在复杂地震动下的地震反应,可知,对高墩大跨桥梁进行抗震设计与研究时必须考虑桩-土-结构动力相互作用及竖向地震动。文中使用的建模、模拟、分析方法、所得结论在实际工程设计与研究中有一定的参考价值。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2016-04-18)

张宇[7](2015)在《考虑土—结构动力相互作用的独塔斜拉桥地震响应》一文中研究指出斜拉桥跨越能力较强,造型美观。作为交通运输的重要组成,斜拉桥一旦在地震中受到破坏或者损坏,会导致交通中断,带来较大的经济损失,我国地震的多发性决定了抗震分析在桥梁结构设计中的重要性。本文主要研究了土-结构动力相互作用对斜拉桥地震响应的影响,以一座独塔预应力混凝土斜拉桥为工程背景,采用有限元方法进行地震响应分析,主要进行了以下几个方面的工作:(1)对工程上常用的土-结构动力相互作用的物理模型进行总结和分析;(2)采用六弹簧法和全桩分散弹簧法两种土-结构动力相互作用模型,对考虑土—结构动力相互作用前后斜拉桥的自振特性进行分析。结果表明,在考虑了土-结构动力相互作用后,斜拉桥的基频和高阶频率均降低,部分高阶振型发生改变;(3)在纵向+竖向和横向+竖向两种地震波输入模式下,计算了基础固结模式和全桩分布弹簧模式下斜拉桥的地震时程响应,比较分析了土-结构动力相互作用对斜拉桥地震响应的影响,结果表明,若不考虑土-结构动力相互作用,斜拉桥的抗震设计将会偏于不安全;(4)计算比较了一致激励和多点激励下斜拉桥的地震时程响应,分析了不同地震波速下行波效应对斜拉桥地震响应的影响。计算结果表明,在独塔预应力混凝土斜拉桥抗震设计计算中,应该考虑土-结构动力相互作用对主塔和主梁的影响和行波效应对边墩的影响。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

谢宏明[8](2015)在《考虑土—结构动力相互作用的叁塔悬索桥地震响应分析》一文中研究指出随着我国近年来地面交通的迅猛发展,需要大量大跨径的桥梁来通过宽广的海峡、大江或峡谷,而叁塔悬索桥基于其独特的跨度优势及经济性,越来越受到工程师的青睐。而最近几年频发的强震所带来巨大的生命财产损失,也为我们敲响了警钟,对于大跨悬索桥的抗震分析应予以足够的重视。本文以某叁塔悬索桥为工程背景,运用有限元分析方法,对其在土-结构相互作用下的地震响应进行了分析。本文主要工作如下:(1)介绍了几种常用的土-结构相互作用模型,并简单介绍了建立NIST六弹簧模型以模拟土-结构相互作用的基本步骤;(2)采用六弹簧法建立了叁跨悬索桥考虑土-结构相互作用的模型,并对考虑与不考虑土-结构相互作用的两个模型进行了自振特性的比较分析。结果表明悬索桥在考虑了土-结构相互作用之后,会影响到桥梁整体的刚度,使其刚度降低;(3)对考虑与不考虑土-结构相互作用模型运用一致激励法,计算了叁塔悬索桥的地震响应,对结果进行了分析比较,讨论了土-结构相互作用对叁塔悬索桥地震响应的影响。结果表明,考虑土-结构相互作用后,对内力的影响较大;(4)采用多点激励法,对考虑土-结构相互作用的模型进行了行波效应下的地震响应时程计算,比较分析了不同视波速下行波效应的影响,并对照一致激励的结果进行了分析。结果表明,行波效应对大跨悬索桥的影响随波速的不同有较大的波动,实际工程中应根据场地地质条件选取合适的视波速。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

傅敏红[9](2014)在《一种用于土—结构相互作用体系非线性地震动力响应分析的基于数值解与解析解耦合的新方法》一文中研究指出本文提出了一种新的数值解与解析解耦合的理论和计算方法,研究土—结构相互作用(SSI)体系的地震动力响应。在SSI分析方法中,传统的基于频域内的解析方法只适用于简单的线弹性结构、刚性基础和等效线弹性的半无限大地基组成的体系中,具有较大的局限性。而基于非线性有限元的数值法,能较好的处理实际问题中的复杂结构,考虑地震中土和结构的非线性行为、土—结构之间的接触面以及土的边界等问题,但该方法计算量大。因此在子结构法的基础上,本文提出了一种新型的数值解与解析解耦合方法。这种方法用有限元程序OpenSees模拟复杂结构的非线性行为,用等效线弹性频域内的解析解模拟地基土的行为,使用时域离散递归方法(recursive filter)将频域内的解析解转化到时域内,再通过整个体系中不同子结构边界上力和位移的协调来求解。解析解用C++程序编制,二者之间的耦合和实时数据交流通过基于CS方法的集成方法来实现。为验证此耦合算法的效率、精度和工程实用性,本文首先以一个单自由度体系为例,详细介绍了SSI分析的基本步骤及关键点,并分析得到位移频域响应函数(displacement frequency response functions)。通过与频域内解析解的频域响应函数对比,分析和量化了此方法的误差,讨论了时间步长、阻尼等对误差的影响。分析研究了当结构进入非线性和非线性程度逐渐增加时的系统响应变化、频域响应函数变化。其次,将此SSI耦合算法应用于一个简单的两层多自由度框架模型中,再次通过对比解析解和耦合算法得到的频域响应函数来验证此方法的精度、稳定性和实用性,并分析和量化其误差。对结构进行非线性分析,考虑不同时间步长和阻尼对地震反应的影响,讨论了非线性结构是否考虑柔性地基的动力响应。最后,本文以一个实际工程,美国加州理工大学Millikan图书馆为例,基于此耦合SSI方法研究其在地震作用下的非线性动力问题,对比在考虑和不考虑SSI体系情况下结构动力响应的区别。本文所提的耦合SSI计算方法和部分研究成果为工程设计人员提供参考。(本文来源于《厦门大学》期刊2014-04-01)

付佳[10](2012)在《地震激励下层状半空间土—结构动力相互作用》一文中研究指出土-结构动力相互作用是土木工程抗震领域的核心问题之一,而层状场地土-结构动力相互作用相比均匀场地土-结构相互作用具有更重要的实际意义。但现有的文献研究大多都只局限于均匀场地,对层状场地土-结构动力相互作用的特性缺乏深入认识。本文采用层状场地格林函数和间接边界元法,系统分析场地动力特性对土-结构动力相互作用的影响。本文的场地模型采用基岩上的单一土层,结构模型采用经典的刚性基础-剪力墙体系和刚性基础-单质点体系模型,研究了平面外SH波入射和平面内P波SV波入射时,弹性层状场地中的二维土-结构动力相互作用和叁维土-结构动力相互作用;以及P波和SV波入射时,饱和层状场地中的二维土-结构动力相互作用。虽然本文使用的模型简单,但可以揭示场地动力特性对土-结构相互作用影响的本质问题,为工程实践提供指导性意义。分析表明,无论是二维土-结构动力相互作用还是叁维土-结构动力相互作用,无论在弹性场地中还是饱和场地中,在场地第一固有频率附近,层状场地的动力响应都有明显的峰值出现,这个峰值明显大于均匀场地在该点的值。在其它频率处,层状场地的动力响应一般也大于均匀场地的动力响应。场地的动力特性(如基岩土层刚度比,土层厚度)和结构的动力特性(如结构质量和刚度)会共同作用导致动力响应共振频率的变化和共振峰值的变化。但同时,二维土-结构动力相互作用和叁维土-结构动力相互作用的频谱,以及弹性场地中和不同透水条件的饱和场地中的频谱都是存在明显差别的。(本文来源于《天津大学》期刊2012-05-01)

桩土结构地震动力相互作用论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为研究地震作用下相邻新、老重力坝的彼此相互作用对响应的影响规律,基于阻尼溶剂抽取法(Damping Solvent Extraction Method,简称DSEM)模拟无限地基辐射阻尼效应的思想,建立了新坝—土—老坝动力相互作用模型,并推导了具体的数值实现公式。进而运用UPFs的二次开发特点,通过创建用户单元在ANSYS中实现了所开发模型的嵌入。最后,结合工程实际条件,探讨了地震作用下老坝拆除前后对新建重力坝动力响应的影响规律。计算结果表明:老坝的存在降低了新坝在地震动作用下的动水压力的大小,在老坝拆除前后对新坝的动力特性分布规律影响较小,而对于幅值有一定的影响。本模型表现出了良好的工程适用性,结合通用有限元软件丰富的结构单元模型及非线性分析能力可开展类似工程的抗震安全评价分析。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

桩土结构地震动力相互作用论文参考文献

[1].傅东阳,谷音.基于有限元的土——结构动力相互作用山岭隧道地震反应[J].广西大学学报(自然科学版).2019

[2].柳玉印,尹训强.考虑结构—土—结构动力相互作用的重力坝地震响应分析[J].水利水电技术.2018

[3].张伟.考虑水—土—结构动力相互作用的水下隧道地震响应分析[D].北京交通大学.2018

[4].张玉新.考虑土—结构动力相互作用的高台基木结构古建筑地震反应分析[D].西安建筑科技大学.2017

[5].张玉林,戴靠山,毛振西,姚坤良,谢凯旋.考虑土—结构相互作用的风电高塔地震动力响应分析[C].工程防震减灾新技术、新进展和新应用(下).2016

[6].冯玉林.考虑桩—土—结构动力相互作用的高墩大跨桥梁地震反应分析[D].兰州理工大学.2016

[7].张宇.考虑土—结构动力相互作用的独塔斜拉桥地震响应[D].西南交通大学.2015

[8].谢宏明.考虑土—结构动力相互作用的叁塔悬索桥地震响应分析[D].西南交通大学.2015

[9].傅敏红.一种用于土—结构相互作用体系非线性地震动力响应分析的基于数值解与解析解耦合的新方法[D].厦门大学.2014

[10].付佳.地震激励下层状半空间土—结构动力相互作用[D].天津大学.2012

标签:;  ;  ;  

桩土结构地震动力相互作用论文-傅东阳,谷音
下载Doc文档

猜你喜欢