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《合肥工业大学》 2005年
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单桩—土—框架结构相互作用的弹塑性动力时程分析

邱新刚  
【摘要】:随着我国改革开放的深入发展,高层建筑的大量兴建,桩基础从沿海到内地得到了广泛的应用,已经成为高层建筑的主要基础形式。同时随着电子计算技术的发展,使得桩、土与上部结构的动力相互作用这一课题得到了较快的发展,国内外学者对这一问题作了较多的研究。但是这些丰富的研究成果却在实际工程中得不到很好的应用,其原因是多方面的。除了这些研究成果本身的问题外,桩、土与上部结构动力相互作用不能在工程实践中得到很好的考虑的最大原因在于:由于桩、土与上部结构动力相互作用的复杂性,各种方法存在或者理论难涩,或者计算复杂的问题。因此极大地限制了其工程的应用。基于目前的状况,本人在前人研究的基础上提出了一种计算单桩与土以及上部框架结构动力相互作用的简化模型。这种模型概念简单,可以考虑地基土的多层性,桩端条件的多样性,并能考虑上部框架结构的非线性行为,可以较好地反映地地基基础对上部结构的地震动影响,较为准确地反映了桩、土与框架结构的动力相互作用特性。 本人的主要工作有: 1、较为详细、全面的总结了桩、土与上部结构动力相互作用的分析方法,并分别做了简要的评价,指出了各种方法的适用情况和优缺点; 2、将上部结构简化为平面杆系结构和层间剪切结构,得到上部结构的整体刚度矩阵和质量矩阵,阻尼矩阵采用瑞利阻尼; 3、通过桩竖向刚度系数来修正桩的竖向弹性模量,按照弹性地基法求水平刚度和水平阻尼,通过直接叠加得出桩整体刚度矩阵,从而得到桩-土-框架结构的总刚度矩阵、总质量矩阵和总阻尼矩阵; 4、选用合适的地震波并进行幅值调整,在进行非线性时程分析时,选取三线型刚度退化模型,采用Newmark-β全量理论方法进行数值积分,得到上部结构以及桩基础的地震反应; 5、采用MATLAB编制了弹性和弹塑性时程分析程序,分析对比了杆模型、层模型、弹性、弹塑性、考虑相互作用、不考虑相互作用等多种情况下结构的地震反应,得出对实际工程有参考意义的结论。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU470.3

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【引证文献】
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1 傅振芳;砌体结构的非线性分析与研究[D];西南交通大学;2011年
2 吴茜;单层单跨门式刚架结构弹塑性动力时程分析[D];西安建筑科技大学;2008年
3 胡静;非饱和弹性半空间地基与基础弹塑性动力时程分析[D];武汉理工大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
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3 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
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6 史海莹;双排桩支护结构性状研究[D];浙江大学;2010年
7 贾亮;加筋挡土墙的地震作用及动力稳定性分析[D];兰州理工大学;2011年
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10 杨宇;场地地震波动模拟中透射边界稳定性问题研究[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
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1 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨凤莲;配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
4 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
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7 巩朝;拱梁组合体系桥梁的地震反应分析[D];长沙理工大学;2010年
8 杭纲领;灌注桩超声波透射法质量评价的可靠性研究[D];长沙理工大学;2010年
9 许准;独塔混合梁不对称索斜拉桥非线性动力特性的有限元分析[D];长沙理工大学;2010年
10 陈敏海;钢管混凝土高墩大跨连续刚构桥地震响应分析[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
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9 陈少林,廖振鹏;两相介质动力学问题的研究进展[J];地震工程与工程振动;2002年02期
10 吕西林,陈跃庆;高层建筑结构-地基动力相互作用效果的振动台试验对比研究[J];地震工程与工程振动;2002年02期
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1 刘艳;非饱和土的广义有效应力原理及其本构模型研究[D];北京交通大学;2010年
2 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
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4 刘桂秋;砌体结构基本受力性能的研究[D];湖南大学;2005年
5 李保忠;非饱和多孔介质中波的传播[D];浙江大学;2007年
6 刘洁平;高层建筑土—结构相互作用地震反应分析研究[D];中国地震局工程力学研究所;2009年
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2 王志刚;兰州铁路局采石段轨枕厂房轻钢结构的抗震分析与设计[D];浙江大学;2002年
3 兰海龙;变截面门式刚架的抗震性能[D];西安建筑科技大学;2004年
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6 闻建军;超高层筒中筒结构上下部共同作用分析研究[D];西安理工大学;2005年
7 李玉杯;复杂体型高层建筑抗震性能分析[D];四川大学;2005年
8 赵东杰;门式刚架轻钢结构支撑研究及动力性能分析[D];郑州大学;2005年
9 徐国军;杭州国际会议中心的Push-over分析[D];浙江大学;2006年
10 鲁小兵;高层框架—筒体剪力墙结构罕遇地震作用下弹塑性时程分析[D];西南交通大学;2006年
【二级引证文献】
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1 刘立成;底层框砌体房屋墙柱梁楼梯整体体系抗震防线研究[D];山东建筑大学;2013年
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9 常广勋;长肢—字形截面柱抗震性能试验研究及理论分析[D];北京工业大学;2005年
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