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上部结构—筏板基础—地基共同作用的动态分析

叶明华  
【摘要】:地基,基础与上部结构共同作用近年来随高层建筑迅猛发展成为理论研究和工程实践中的热点问题。在以往的常规设计中,将上部框架看成是柱底固定的独立结构进行计算,不考虑上部结构、基础和地基之间的共同作用,与实际结构的受力与变形存在较大差异,使设计出的结构不安全或不经济。本文总结了国内外在上部结构与地基基础共同作用分析方面的研究方法和成果,根据上部结构、基础与地基三者之间的相互作用原理,将地基、基础与上部结构当成一个整体进行研究。通过选用合适的平面和空间计算模型、简单有效的分析方法,考虑了材料的非线性和接触面的非线性。上部结构、基础与地基土为一整体系统,在地震作用下考虑系统的共同作用是结构精确分析的基础。本文以ANsYS有限元软件为工具,进行了框架结构、基础及地基的动力时程分析。通过比较,考虑共同作用和非共同工作系统的动力响应,分析了结构动力特性、结构的侧移、底层柱的内力和基底沉降,得出了一些有价值的结论,对工程设计有一定的参考意义。通过综合对比分析,得到了不同地基弹性模量对共同作用的影响,分析了场地自振周期、地基土材料以及接触面单元设置对共同作用的影响。得到了上部结构及基础的内力的变化规律,以及地基沉降的分布规律,为改进和提高结构设计的安全和经济提供了依据。


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