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《西北工业大学》 2004年
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土—地下结构动力相互作用有限元分析

陶明星  
【摘要】: 近些年来,地下结构在水利水电、交通运输、市政建设、军事和人防工程中得到了广泛的应用。随着地下结构建设规模的不断扩大,地下结构的抗震设计及其安全性评价越来越成为工程界所关心的重要课题。地震作用下的土-地下结构是一个相互作用体系,地下结构的地震反应是该体系动力相互作用的结果,土-地下结构动力相互作用问题是地下结构抗震设计研究的重要内容。本文根据土-结构动力相互作用的基本理论,在ANSYS上建立了土-地下结构相互作用的有限元模型,利用ANSYS的二次开发语言APDL编制了时程分析的子程序段。分别对自由场地和土-地下结构动力相互作用体系进行了水平地震、竖向地震和水平-竖向地震耦合作用下的时程反应分析,对不同工况的计算结果进行了对比研究。讨论了地震作用下土-地下结构体系动力响应的特点和影响因素,提出了一些地下结构抗震设计的参考建议。文中所论述的利用通用有限元分析软件ANSYS实现土-地下结构体系动力计算的方法,对地面建筑结构、桥梁结构的抗震分析、机械动力基础分析等也具有参考价值。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU93

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 白广斌;赵杰;汪宇;;地下结构工程抗震分析方法综述[J];防灾减灾学报;2012年01期
2 林利民;陈健云;;软土中浅埋地铁车站结构的抗震性能分析[J];防灾减灾工程学报;2006年03期
3 常虹,尹新生,尹春超;地下建筑结构抗震设计的几个问题[J];吉林建筑工程学院学报;2005年01期
4 焦光伟;侯建红;;基于ABAQUS的覆土油罐护体抗震性能有限元分析[J];后勤工程学院学报;2012年05期
5 芦杰;;桩-土作用连续刚构地震反应分析[J];交通科技;2012年S1期
6 姚小彬;戚承志;罗健;;土-结构相对刚度对地下矩形结构地震反应影响规律的研究[J];武汉理工大学学报;2013年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 芦杰;;桩-土作用连续刚构地震反应分析[A];全国城市公路学会第二十一次学术年会论文集[C];2012年
2 姚小彬;戚承志;罗健;;土-结构相对刚度对地下矩形结构地震反应影响规律的研究[A];第3届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 苏晓成;路基结构的动力稳定性研究[D];天津大学;2010年
2 王颖轶;基坑支护体系地震灾变特性及结构损伤状态评价方法研究[D];上海交通大学;2011年
3 董建华;地震作用下土钉支护边坡动力分析与抗震设计方法研究[D];兰州理工大学;2008年
4 叶帅华;黄土地区框架预应力锚杆支护边坡地震动反应及稳定性分析[D];兰州理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵华祥;大型下穿结构抗震响应研究[D];昆明理工大学;2010年
2 贾要红;地铁换乘车站多层结构地震响应分析[D];西安科技大学;2011年
3 陈飞;地铁车站结构地震响应有限元分析[D];三峡大学;2011年
4 常虹;地下建筑结构的抗震研究[D];吉林大学;2005年
5 林利民;大型城市地下建筑结构的动力响应分析[D];大连理工大学;2006年
6 王光彬;土钉支护施工过程及地震作用下的有限元分析[D];兰州理工大学;2006年
7 黄小国;连续刚构桥水平地震反应分析[D];长安大学;2006年
8 李春峰;地铁列车作用下近距离交叠隧道的动力响应[D];北京交通大学;2007年
9 徐明磊;双铰底板式船闸闸室结构与土体的动力相互作用[D];河海大学;2007年
10 蒋凯;向家坝升船机塔柱抗震性能研究[D];河海大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 国胜兵,赵毅,赵跃堂,刘建新,王明洋;地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析[J];地下空间;2002年04期
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5 曹炳政,罗奇峰,马硕,刘晶波;神户大开地铁车站的地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2002年04期
6 王凤霞,荆玉龙;浅谈土与结构动力相互作用[J];低温建筑技术;2001年04期
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10 严松宏;隧道总体地震反应分析方法研究[J];甘肃科学学报;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈万祥,郭志昆,杨成忠;结构多维弹塑性地震反应的时程分析研究[J];四川建筑科学研究;2003年01期
3 任新见,江克斌,张光明;结构优化的APDL语言面向对象程序设计[J];四川建筑科学研究;2003年01期
4 刘兴远,林文修,张琦彬,邓安福;挑梁下纵横墙墙体荷载分布规律的ANSYS分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
5 任国亮,赵远翔,何英明;厂房框架模型空间作用试验研究与ANSYS建模分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
6 张伟,陈正汉;近岸海床边坡的稳定性及其分析方法探讨[J];四川建筑科学研究;2005年05期
7 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
8 周优文;李宏;欧阳光;;考虑填充墙影响的底层薄弱结构抗震性能研究[J];四川建筑科学研究;2006年02期
9 李培振;吕西林;陈跃庆;;地基—基础—支护结构—上部结构动力相互作用体系的计算分析研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
10 张玉敏;倪国葳;苏幼坡;苏经宇;;碟形弹簧竖向减震装置的竖向地震反应分析[J];四川建筑科学研究;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 刘宁;张春生;;地震荷载作用下地下厂房洞室群的动力响应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 李龙仲;张燎军;张汉云;胡森;;节点连接方式对钢管混凝土组合结构整体性能的影响研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 吴云泉;陈海天;顾红军;陈太林;;地震灾害对坑道式洞库的影响研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
6 任建喜;刘杰;;森林公园地铁车站深基坑变形规律有限元分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 孙吉主;高晖;;ABAQUS在软基固结过程分析中的应用[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 邓爱民;徐道远;;基于数值模拟的混凝土系列有效断裂判据[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 刘宁;张春生;;地震荷载对某地下厂房洞室群围岩稳定的影响分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
10 郭恩;周锡元;彭凌云;陈红娟;;2008汶川地震强震记录相关分析及与国内外地震记录对比[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
4 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
5 江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
6 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
7 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
8 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
2 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年
3 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
4 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
5 宁小文;二阶弹塑性分析在钢结构抗震设计中的应用研究[D];安徽农业大学;2010年
6 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
7 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
8 王建亮;摩擦摆基础隔震结构多维地震反应分析[D];郑州大学;2009年
9 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
10 冯媛媛;热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 吴体;熊峰;王永维;;土—结构相互作用体系自振频率计算模型[J];四川建筑科学研究;2006年02期
3 卢博;熊峰;;土—基础共同作用分析的有限元/无限元耦合方法模型研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
4 朱彦鹏;谢强;张丹丽;王光彬;;基于ADINA的深基坑土钉支护在正常及地震作用下的弹塑性三维有限元分析[J];四川建筑科学研究;2008年01期
5 徐湘涛;汪家林;赵昌贵;;深基坑开挖过程中的稳定性监测分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期
6 任红梅,林皋;基于SBFEM的地下结构抗震分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
7 李鹏程;;盾构隧道管片受力与变形研究[J];安徽建筑;2008年05期
8 白廷辉,尤旭东,李文勇;盾构超近距离穿越地铁运营隧道的保护技术[J];地下空间;1999年04期
9 刘东升,雷用,王平;锚杆抗拔力的可靠性分析与设计[J];地下空间;2001年04期
10 国胜兵,赵毅,赵跃堂,刘建新,王明洋;地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析[J];地下空间;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 傅竹武;王鑫;;混凝土构件缺陷超声无损检测的研究[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年
2 朱彦鹏;周勇;;黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的设计计算[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2004年
3 王祥秋;杨林德;高文华;;列车荷载作用下隧道结构动力响应研究[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
4 黄世敏;罗开海;;汶川地震建筑物典型震害探讨[A];中国科学技术协会2008防灾减灾论坛专题报告[C];2008年
5 王泳嘉;;离散单元法——一种适用于节理岩石力学分析的数值方法[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史宏彦;无粘性土的应力矢量本构模型[D];西安理工大学;2000年
2 陈昌富;仿生算法及其在边坡和基坑工程中的应用[D];湖南大学;2001年
3 严松宏;地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究[D];西南交通大学;2003年
4 燕彬;桩基的振动及动力优化[D];西安建筑科技大学;2004年
5 唱伟;超深基坑若干问题的研究及工程实践[D];吉林大学;2004年
6 张国栋;土与结构相互作用体系随机地震反应分析[D];武汉大学;2004年
7 刘立平;水平地震作用下桩—土—上部结构弹塑性动力相互作用分析[D];重庆大学;2004年
8 梁仕华;土钉支护结构的极限分析法及大变形固结有限元分析[D];浙江大学;2004年
9 胡志强;考虑坝—基动力相互作用的有横缝拱坝地震响应分析[D];大连理工大学;2004年
10 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丰光;复合隔震结构隔震层性能试验及研究[D];河北工程大学;2010年
2 吕立宁;地铁地下结构地震响应数值计算研究[D];西南交通大学;2011年
3 黄志刚;曲线连续刚构桥的结构动力特性及地震反应分析[D];重庆交通大学;2011年
4 刘茂龙;城市地下空间开发中大型地下结构抗震性能的研究[D];广州大学;2011年
5 陈广峰;湿陷性黄土地区深基坑及边坡锚杆支护受力性能应用研究[D];甘肃工业大学;2001年
6 王进;高层建筑深基坑开挖三维弹性、弹塑性有限元分析[D];西安建筑科技大学;2001年
7 蓝日彦;深基坑排桩支护土压力及变形的试验研究[D];广西大学;2002年
8 黄柳云;深基坑边坡破坏机理的室内模拟试验研究[D];广西大学;2002年
9 周林聪;地震作用下大跨度地下结构振动性态研究[D];河海大学;2002年
10 刘家华;建筑结构地震反应计算模型中弹簧—阻尼器边界[D];合肥工业大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何伟;陈健云;于品清;;地下结构开发对场地地表反应谱影响研究[J];地下空间与工程学报;2009年06期
2 蒋英礼;赵伯明;胡晓勇;;软土地铁车站中柱在强震作用下的响应研究[J];防灾减灾工程学报;2009年04期
3 张明聚;吕琦;杜修力;李立云;;土钉支护抗震性能的振动台试验研究[J];防灾减灾工程学报;2010年06期
4 朱彦鹏;叶帅华;;水平地震下框架锚杆支护边坡简化分析方法[J];工程力学;2011年12期
5 陈峰;李杨;夏春梅;;钢筋混凝土肋式窄拱桥加固设计与静、动力特性分析[J];公路;2010年12期
6 娄亮;李渊;赵长军;;四川井田坝大桥连续刚构设计与施工[J];公路;2011年08期
7 谢强;刘海阳;张丹丽;;基于ADINA的纯土钉支护弹塑性三维有限元分析[J];甘肃科学学报;2010年03期
8 马洪伟;殷为民;许继祥;;向家坝升船机地震反应分析[J];低温建筑技术;2012年08期
9 陈昕;马麟;;高墩大跨连续刚构桥抗震性能分析[J];水利与建筑工程学报;2012年04期
10 夏志凡;叶冠林;王建华;;现代气压沉箱地震响应三维有限元分析[J];建筑施工;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 朱彦鹏;董建华;叶帅华;;黄土边坡柔性支挡结构的静动力分析方法综述[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
2 赵华新;赵俊杰;谭丽华;;地下车站抗震设计方法研究与实例分析[A];第四届全国建筑结构技术交流会论文集(下)[C];2013年
3 郑小琼;范书立;李伟东;;浅埋地下结构的三维地震响应分析[A];城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 王颖轶;基坑支护体系地震灾变特性及结构损伤状态评价方法研究[D];上海交通大学;2011年
3 傅玉勇;层状场地中地铁隧道对沿线地震动及其附近建筑物的影响[D];天津大学;2012年
4 王子辉;饱和两相与单相土互层场地中地铁车站地震反应分析[D];北京交通大学;2008年
5 吕涛;地震作用下岩体地下洞室响应及安全评价方法研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
6 赵宝友;大型岩体洞室地震响应及减震措施研究[D];大连理工大学;2009年
7 黄胜;高烈度地震下隧道破坏机制及抗震研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
8 张波;地铁车站地震破坏机理及密贴组合结构的地震响应研究[D];北京工业大学;2012年
9 叶帅华;黄土地区框架预应力锚杆支护边坡地震动反应及稳定性分析[D];兰州理工大学;2012年
10 罗刚;唐家山高速短程滑坡堵江及溃坝机制研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾力涛;桩锚支护结构的设计计算及变形分析[D];河北农业大学;2011年
2 邢烨炜;北京地铁14号线盾构下穿京津城际铁路变形规律及动力响应分析[D];北京交通大学;2011年
3 贾庆稳;高地应力下山岭隧道的地震破坏分析[D];大连理工大学;2011年
4 毕东涛;加筋土挡墙静动力稳定性研究[D];兰州理工大学;2011年
5 张学东;黄土边坡动力响应研究[D];兰州大学;2011年
6 李博;V墩连续刚构桥地震响应分析[D];长安大学;2011年
7 梁成彦;水电站半地下厂房设计方案动力特性及抗震研究[D];华北水利水电学院;2011年
8 张江;底板索水平布置的连续刚构桥地震反应分析[D];重庆交通大学;2011年
9 黄志刚;曲线连续刚构桥的结构动力特性及地震反应分析[D];重庆交通大学;2011年
10 唐铁明;高水头船闸闸室结构内力分析[D];重庆交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖振鹏,杨柏坡,袁一凡;暂态弹性波分析中人工边界的研究[J];地震工程与工程振动;1982年01期
2 徐志英,周健;土坝地震孔隙水压力产生、扩散和消散的三维动力分析[J];地震工程与工程振动;1985年04期
3 朱镜清,周建;海底隧道体系地震反应分析方法[J];地震工程与工程振动;1992年02期
4 姜忻良,严宗达,李忠献;考虑地面差动的相邻结构-地基-土相互作用[J];地震工程与工程振动;1997年02期
5 姜忻良,严宗达,李忠献;多点输入的相邻结构-地基-土地震反应分析[J];地震工程与工程振动;1997年04期
6 姜忻良,严宗达,武志金;相邻结构-地基-土相互作用的分支模态实用研究[J];地震工程与工程振动;1998年03期
7 胡晓燕,周健,胡晓虎;地震引起的竖向应力对地铁隧道的影响[J];工程抗震;2000年02期
8 廖振鹏,黄孔亮,杨柏坡,袁一凡;暂态波透射边界[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1984年06期
9 杨春田;日本阪神地震多层建筑中间层坍落的震害分析[J];建筑结构;1999年09期
10 王明洋,赵跃堂,钱七虎,国胜兵;饱和砂土爆炸液化模型研究[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2001年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯茂武;;浅谈地下结构的抗震分析与设计[J];山西建筑;2007年31期
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3 刘晶波;李彬;;地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题[J];土木工程学报;2006年06期
4 王会波;赵立敏;耿运生;;地下涵管结构抗震分析概述[J];南水北调与水利科技;2007年03期
5 周正凡;;基于ANSYS的地下结构抗震分析[J];广西质量监督导报;2008年10期
6 边金;陶连金;郭军;;浅埋地下结构和土层在动荷载作用下的反应分析[J];世界地震工程;2005年04期
7 鲍鹏;姜忻良;盛桂琳;;天津地铁土城车站地震反应分析[J];建筑结构;2007年01期
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10 纪菲,孙文,车向东;界面含椭圆孔的地下结构瞬态动力分析[J];市政技术;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 崔岩;吴世红;宋二祥;;排水渗流对地下结构外水压的影响[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
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7 宋二祥;;地下结构的有限元分析[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集[C];1996年
8 宰金珉;庄海洋;陈国兴;;对土-结构动力相互作用研究若干问题的思考[A];防震减灾工程研究与进展——全国首届防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2004年
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10 丁春林;周文杰;周顺华;;隧道与地下结构施工状态的计算机仿真分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 记者 刘宇鑫 实习生 李山;紧邻楼房施工须有安全保证[N];北京日报;2009年
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4 赵辉;ANSYS12.0新版本发布会在京召开[N];机电商报;2009年
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6 ;ANSYS协同仿真环境[N];中国航空报;2004年
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8 记者 张帆;国际市场对日本地震反应不一[N];期货日报;2011年
9 ;ANSYS之独有词汇[N];中国航空报;2004年
10 张铁钧;ANSYS公司与中国航空工业加强合作[N];中国航空报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙海峰;地下结构地震破坏机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
2 王文沛;浅埋地下结构地震反应分析及设计方法研究[D];北京工业大学;2012年
3 覃亚伟;大型地下结构泄排水减压抗浮控制研究[D];华中科技大学;2013年
4 郭靖;地下结构动力变形分析及其对地表建筑地震响应的影响研究[D];大连理工大学;2013年
5 高峰;地下结构动力分析若干问题研究[D];西南交通大学;2003年
6 袁蕾;不规则地铁车站地震反应分析与土结相互作用相关问题研究[D];天津大学;2010年
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8 王亚军;基于模拟对比的水封液化气库地下结构设计参数研究[D];中国地质大学;2013年
9 何剑平;液化场地下结构抗震分析研究[D];山东大学;2012年
10 李向前;墙体非稳态传热计算方法适应性及地下结构传热特性分析与研究[D];湖南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳庆霞;复杂荷载条件地下结构的可靠性评价[D];山东科技大学;2004年
2 邬玉斌;地铁车站地震反应和破坏机理分析[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
3 孔戈;基于ANSYS二次开发的地下结构动力反应仿真分析[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
4 郑伟龙;北京地区地下结构上的浮力作用机理试验研究[D];中国地质大学(北京);2005年
5 陶明星;土—地下结构动力相互作用有限元分析[D];西北工业大学;2004年
6 张国才;坡地地下结构浮力计算方法研究与应用[D];华南理工大学;2010年
7 程爱宝;爆破震动对地下结构顶板稳定性的影响研究[D];中南大学;2004年
8 刁玉红;矩形地下结构地震反应的拟静力解析解[D];大连理工大学;2013年
9 朱彬;城市地下工程结构抗震分析研究[D];西安科技大学;2005年
10 常虹;地下建筑结构的抗震研究[D];吉林大学;2005年
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