某小型核电站考虑土和结构相互作用的抗震分析

以某小型核电站核岛厂房为研究对象,通过考虑土和结构动力相互作用的抗震分析计算,分析了地基条件、埋置深度和阻尼比对核岛厂房抗震效果的影响,为该核电站的厂址选择提供了依据。     

超大型冷却塔考虑土-结构相互作用的三维有限元抗震分析

通过建立超大型冷却塔三维有限元模型,在考虑土一结构相互作用情况下,对超大型冷却塔结构进行动力特性分析,并与刚性地基的结果进行对比。用反应谱分析计算了单向地震的作用和效应,并采用双向地震与自重、风荷载、温度荷载工况进行了组合,得到了相应工况的内力和位移,为工程设计提供了参考。     

考虑土-结构相互作用的空间结构抗震研究现状及展望

目前大跨空间结构抗震研究的分析模型主要是基于刚性地基假设.为了更好地反映空间结构在地震作用下的反应性能,有必要把上部屋盖与下部支承结构以及下部地基作为一个整体建模分析.土结构相互作用在高层结构中研究得比较充分,空间结构研究土结构相互作用则较少.本文从土-结构相互作用模型、辐射阻尼以及地震动输入三方面对研究现状进行总结.考虑土-结构相互作用的空间结构抗震的深入研究将有助于空间结构的更合理的抗震设计.     

考虑土与结构相互作用的钢筋混凝土框架子结构抗震性能试验研究

独立基础-钢筋混凝土框架结构在遭遇地震时会出现底层柱破坏严重并且柱端出现大量塑性铰的破坏形态,同时考虑到独立基础对底层柱的约束能力会影响上部结构塑性铰的发展顺序,应对土与结构相互作用对混凝土框架抗震性能的影响进行研究.为此,对一榀独立基础-框架子结构开展低周反复荷载试验,分析考虑土与结构相互作用下结构的抗震性能.结果 ...     

考虑土与结构接触效应的动力相互作用分析

采用动力有限元时程分析方法,利用大型通用有限元软件MARC,对土-桩基础-框架结构相互作用的接触效应问题进行了数值研究,以野外大比例桩基础框架模型为算例,探讨了在地震荷载作用下土-桩基础-框架结构三维接触效应。结果表明考虑接触效应后,结构柱子上的弯矩、剪力、内力明显减小。对结构附近的土体作用也有一定的影响,影响很小,可以忽略不计。计算表明强震作用下动力时程分析计算时应考虑接触效应。     

独柱高架车站考虑桩土相互作用的抗震性能分析

采用双向线性弹簧模拟桩土相互作用,并考虑了结构P-Δ效应、材料塑性等非线性因素,用ABAQUS有限元分析软件,研究了独柱高架车站在设防烈度三向罕遇地震作用下的抗震性能。将其分析结果与假定基础为刚性的结构计算结果进行了对比分析。研究结果表明,考虑桩土相互作用对结构强轴和弱轴方向的响应有不同的影响,结构强轴方向的最大位移增加了100%,墩柱底剪力增加了20%,而结构弱轴方向的响应则与假定基础刚性时的计算结果基本相同。假定基础刚性时,尚处于弹性状态的端部楼梯间梁和站厅层轨道梁等关键受力构件,在考虑桩土作用时均进入塑性状态。根据分析结果,采取了加宽变形缝、增大墩柱配筋、加强关键受力构件等改进措施,以提高结构的抗震性能。分析还表明在现有条件下,双向线性弹簧仍是简便易行的分析桩土相互作用的有效方法,其计算结果可为结构设计提供针对性建议。     

考虑桩—土相互作用的连续刚构桥抗震计算分析

通过采用改进Penzien模型及其参数的确定方法，建立了大跨径连续刚构桥的桩—互作用的计算模型，并以此模型进行三维动力时程反应分析。     

考虑土-结构相互作用的桥墩动力分析

采用通用有限元程序ANSYS,对某一桥墩与地基土层的相互作用进行了二维有限元分析,土体的本构模型采用ANSYS程序中的Drucker-Prager模型,土体边界采用粘—弹性边界人工边界,通过计算,得到了土结构相互作用对结构动力分析的影响以及土体性质、上部结构刚度不同时相互作用体系的动力特性。     

考虑土、上部结构和桥台相互作用的桥台抗震性能研究

 在以往的桥梁设计中并不考虑基础提离和地基土屈服等土与桥台相互作用对桥台地震反应的影响。因此,为了研究桥台在地震中的抗震性能,采用Newmark时程分析方法对考虑土、上部结构和桥台相互作用的由扩展基础支撑的桥台进行分析。采用离散的质点–弹簧模型对土、上部结构和桥台系统进行建模。利用非线性模型,模拟上部结构和桥台的碰撞反应、桥台背部填土及地基土的弹塑性反应,并采用Winkler地基梁模型模拟地基土与桥台基础的相互作用。分析结果表明,桥台基础的提离作用可以减弱桥梁上部结构及桥台在强烈地震中的反应,减小桥台墙身底部在强震作用下发生的塑性变形,起到一定的减震隔震效果。同时,桥台底部土的屈服减小了传递到桥台底部塑性铰处的弯矩,进一步增强了桥台基础提离的效果。然而,由地基土屈服引起的永久性沉降也造成桥台基础的倾斜。因此,在桥梁的抗震设计中,必须考虑桥台基础的提离和地基土的屈服等土与结构相互作用对桥台抗震性能的影响。     

地震作用下土与结构物相互作用机理分析探讨

对现行建筑抗震规范中的设计假定作了分析,提出考虑地震作用下土与结构物相互作用的必要性。通过对地震波的传播过程、地基土、结构物的动力性能分析以及能量逸散机制的分析,探讨了土与结构物相互作用肌理和结果。     

考虑土体-结构相互作用的震陷分析的研究与进展

首先回顾了历史上数次较典型地震造成的结构震陷震害,说明了震陷研究的必要性.讨论了结构震陷研究的发展历史及其现状,揭示了其研究的发展方向.在此基础上,对结构震陷发生的内在机理及其研究方法进行了综合归纳,比较了各自的应用特点及使用范围.最后,就现行抗震规范对结构震陷计算的要求及与现实设计工作的差距进行了说明,指出了现阶段开展结构震陷研究的必要性和紧迫性.     

An improved Non-reflecting Boundary Method for Soil-Structure Interaction Analysis

Abstract: For dynamic analysis of interaction between structure and soil foundation, the elimination of wave reflecting on the artificial finite element boundary of semi-infinite body is an essential problem. In this paper, a non-reflecting boundary method with constant acceleration and constant force applied at the boundary is presented. A Corresponding explicit-implicit algorithm for dynamic analysis of the semi-infinite body is given. A good agreement of solutions is obtained as compared with the generalized Smith non-reflecting boundary method with constant velocity and constant boundary force conditions. But it is much easier to implement, arid the computational effort and the storage required are considerably reduced.     

土-结构相互作用对双塔连体结构的地震反应分析

利用ANSYS程序建立了考虑和不考虑土-结构相互作用的双塔连体结构三维有限元分析模型,对水平地震作用下的这两个模型进行对比分析。计算结果表明:在考虑土-结构相互作用后,结构的地震反应如自振周期、位移、地震剪力都受到明显的影响,应予以重视。     

垂直振动时的土-结构相互作用

本文通过对土中梁式结构受力力学机理的分析,探讨了当前存在的关键性问题,提出一个新的地下结构与其上面复盖土层之间的相互作用模型,能准确地求出垂直振动时结构的动态反应。并为了求得模型中的基本组成因素——土体刚度,提出有限元-曲线拟合法。 文中采用土中浅埋梁的动态试验资料,对提出的模型与算式进行了验证,结果表明理论值与实测值基本相符。     

Simplified Soil-Structure Interaction Analysis Using Efficient Lumped-Parameter Models for Soil

Efficient lumped-parameter models recently developed by the authors for generally representing the vibrations of foundations are applied in this study to perform simplified soil-structure interaction (SSI) analysis for seismic excitations. A number of important computational issues, especially the determination of an appropriate input motion modified from the foundation input motion, are discussed for effectively incorporating the lumped-parameter models with the structural parameters to represent the whole structure-foundation-soil system. It is found that the modification of the foundation input motion is dependent on the frequency and may increase to a significant level in the high frequency range. It is also demonstrated that the application of the lumped-parameter models can accurately represent the time responses of the actual SSI system. More specifically, since the adopted lumped-parameter models exhibit better accuracy in approximating the translational foundation vibrations than in the cases of rotational foundation vibrations, results from the numerical example indicate that relatively more significant error can be induced in conducting the simplified SSI analysis for the slender system.     

考虑土-结构相互作用高层体系的pushover分析方法研究

以一幢12层的框架结构为研究对象,以简化方法对地基约束作用进行模拟,并讨论基础埋深、楼板刚度对相互作用体系的整体刚度的影响;然后分别进行了刚性地基体系和相互作用体系的pushover分析及非线性时程分析,考察地震力沿模型体系竖向的分布特征,讨论适用于相互作用体系的侧向荷载加载模式.