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剪力墙结构对等效输入的影响

作　者: 胡颖平
导　师: 丁海平
学　校: 苏州科技学院
专　业: 结构工程
关键词: 土-结构相互作用 等效输入 剪力墙结构 基础的转动 时程分析
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 17次
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内容摘要


现有《建筑抗震设计规范》的时程分析方法基于刚性基础假定,即对结构物进行时程分析时,假定结构物的基础是固定于地球的一个封闭体系,再从封闭体系输入地震波,这忽略了土-结构相互作用。研究表明考虑土-结构相互作用与刚性假定是有差别的,《建筑抗震设计规范》对需考虑土-结构相互作用的结构采用的折减系数方法较粗略。本文提出了一种考虑土与结构相互作用的“等效输入”概念,所谓等效输入就是采用合理的方法获得基础顶面的地震动,认为该地震动已充分考虑了土与结构相互作用,可以作为抗震设计中刚性地基假定下的输入地震动。这样既可以利用传统的刚性地基假设,又考虑了土与结构相互作用。本文主要研究了剪力墙结构对等效输入地震动的影响,从以下方面展开工作:1、提出了采用通用有限元软件ANSYS建立考虑土-结构相互作用计算模型的方案。2、在文献[12]的基础上,探讨了框架结构体系的楼层数和楼层质量对等效输入的影响,结果表明楼层数和楼层质量对等效输入的影响不大。3、采用ANSYS软件建立了考虑土-剪力墙结构相互作用的二维时域动力计算模型,分别考虑了不同土体、上部结构楼层数对等效输入的影响。根据计算结果,上述因素对等效输入的平动影响不大,但对基础的转动影响很大。4、研究了桩基对基础的转动影响:桩基改变了基础的转动角位移,土体越软,影响越明显;桩长在一定范围内变化时基础的转动角位移差别不大。从本文的研究结果看,分析土-结构相互作用的等效输入,应着重研究基础的转动输入。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-24
  1.1 等效输入的提出及研究意义  9-11
    1.1.1 等效输入的提出  9-10
    1.1.2 等效输入的研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 土-结构相互作用的分析方法  11
    1.2.2 人工边界  11-12
    1.2.3 土的本构模型  12-15
    1.2.4 等效输入的参数  15
    1.2.5 等效输入的研究现状  15-16
  1.3 本文的计算模型  16-23
    1.3.1 概述  16
    1.3.2 ANSYS 动力计算原理  16-17
    1.3.3 上部结构的计算模型  17-20
    1.3.4 土-结相互作用计算模型中的几个问题  20-23
  1.4 本文的研究目的和研究内容  23-24
    1.4.1 本文的研究目的和内容  23
    1.4.2 本文的篇章结构  23-24
第二章 基础和框架结构对等效输入的影响  24-40
  2.1 概述  24
  2.2 基础对等效输入的影响  24-30
    2.2.1 计算模型  24-25
    2.2.2 基础宽度对等效输入的影响  25-27
    2.2.3 基础厚度对等效输入的影响  27-28
    2.2.4 L 型基础对等效输入的影响  28-30
  2.3 框架结构对等效输入的影响  30-38
    2.3.1 计算模型和思路  30-32
    2.3.2 楼层数对等效输入的影响  32-35
    2.3.3 楼层质量对等效输入的影响  35-38
  2.4 结论  38-40
第三章 剪力墙结构对等效输入的平动影响  40-56
  3.1 概述  40
  3.2 线性时上部结构对等效输入的影响  40-48
    3.2.1 线性和非线性计算模型  40-42
    3.2.2 水平向等效输入加速度比较  42-46
    3.2.3 水平向等效输入加速度反应谱比较  46-48
  3.3 考虑土体非线性时上部结构对等效输入的影响  48-55
    3.3.1 计算模型  48
    3.3.2 水平向等效输入加速度比较  48-53
    3.3.3 水平向等效输入加速度反应谱比较  53-55
  3.4 结论  55-56
第四章 剪力墙结构对基础转动的影响  56-73
  4.1 概述  56-57
  4.2 线性时基础的转动效应  57-63
    4.2.1 计算模型  57
    4.2.2 基础的转动角位移  57-60
    4.2.3 基础的转动角速度  60-63
  4.3 非线性时基础的转动效应  63-72
    4.3.1 计算模型  63
    4.3.2 基础的转动角位移  63-68
    4.3.3 基础的转动角加速度  68-72
  4.4 结论  72-73
第五章 桩-土-剪力墙结构对等效输入的影响  73-89
  5.1 桩-土-剪力墙结构相互作用计算模型  73-74
  5.2 桩基对等效输入的平动影响  74-79
  5.3 桩基对基础的转动效应的影响  79-88
    5.3.1 基础的转动角位移比较  79-84
    5.3.2 基础的转动角加速度比较  84-88
  5.4 结论  88-89
第六章 结论与展望  89-91
  6.1 结论  89-90
  6.2 展望  90-91
参考文献  91-95
致谢  95-96
作者简介  96

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构 > 抗震结构
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