收藏本站
《中国地震局地球物理研究所》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

考虑土-结构相互作用体系的参数识别和地震反应分析

王满生  
【摘要】:本文全面系统地回顾与总结了关于土-结构动力相互作用的研究方法的历史和现状。土-结构动力相互作用研究的对象重要、研究内容复杂以及研究方法具有多样性,一直受到广泛地关注。本文针对土结构动力相互作用研究中存在的一些问题,比如考虑土-结构动力相互作用的结构自振特性的时域识别、实际地基土集总参数模型的建立、地震作用下桩-土动力接触的模拟等问题进行了详细地研究。研究内容主要有以下四个部分: 第一部分,针对三维浅层场地动力计算问题,给出了一种交错网格四阶差分计算方法,并编制了计算程序,为自由场地三维计算提供了一种新的计算途径。 第二部分,在结构抗震计算中,我们只有知道了结构自振特性,才能对结构进行计算分析。针对结构自振特性的频域识别方法存在的许多缺陷,比如当记录数据从时域转换到频域过程中容易导致数据信息的部分丢失以及传递函数的处理存在较大误差。本文提出了一种引入ARX(Auto-Regressive Exogenous)参数模型进行时域识别的方法,并提供了一种简单有效的方法来确定此模型参数的阶数,并利用实际地震观测资料识别了考虑土-结构动力相互作用后的结构自振特性。 第三部分,现有地基土集总参数模型中的参数都是基于均匀弹性半空间来确定的,而实际土介质是非常复杂,具体表现在不均匀、各向异性、以及非线性,此时,基于弹性半无限地基的集总参数法将不再适用,为了解决这一问题,本文以地基土双自由度集8参数模型为基础,提出了根据现场地震动记录,利用阻尼最小二乘反演模型中的各参数值和利用EKF(Extend Kalman Filter)滤波技术进行状态参数时域非线性估计对模型参数进行识别的两种方法,解决了实际复杂成层地基的简化集总参数模型如何建立的问题。本文还对EKF滤波方法进行了改进,并把改进的EKF方法应用到结构的健康安全监测问题中,给出了一个剪切型结构的层间刚度的识别算例。 第四部分,研究了软弱场地上桩-土-结构的动力相互作用,本文针对目前常用的Goodman接触单元中的一些缺陷,建议了一种改进的Goodman接触单元,编制了Fortran有限元计算程序,利用Seed的等效线性化方法考虑了土层的非线性,并利用此接触单元进行了不同的算例分析。 概括起来,具体的研究内容和取得的研究成果包括: 1.首先对场地的地震动力反应进行了研究。根据三维FDM(Finite Difference Method)研究地震波在自由场地中的传播的理论与方法,编制了浅层场地四阶交错网格三维有限差分地震反应
【学位授予单位】:中国地震局地球物理研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P315.7

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 唐晖;地震波动数值模拟及稳定性研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
2 胡伟;饱和黄土动力本构模型及其在桩—土—结构体系地震动力相互作用中的应用[D];西安建筑科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 杜宁;考虑土—桩—结构动力相互作用的隔震桥梁地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2008年
2 曹会兰;基于地震观测记录的多自由度结构参数识别方法及应用[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
3 谢华伟;基于土-结构相互作用的高层建筑地震反应分析[D];沈阳工业大学;2009年
4 刘英丽;考虑土—结构相互作用的建筑结构水平地震作用研究[D];东北大学;2008年
5 李亚琼;基于土—结构相互作用的坡地建筑的抗震性能分析[D];西南交通大学;2012年
6 罗舟;考虑土—结构相互作用的高层框架结构地震反应分析[D];华中科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志良;韩清宇;;粘弹塑性土层地震反应的波动分析法[J];地震工程与工程振动;1981年01期
2 符圣聪,江静贝;Iwan模型用于场址动力分析[J];地震工程与工程振动;1984年03期
3 杨柏坡,廖振鹏;结构-土相互作用有限元解法及改造通用程序的初步结果[J];地震工程与工程振动;1986年04期
4 杜修力,熊建国;波动问题的级数解边界元法[J];地震工程与工程振动;1988年01期
5 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
6 赵崇斌,张楚汉,张光斗;用映射动力无穷元求解地基中的三维波动问题[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1988年10期
7 曹志远,张耀勤;地下结构动力计算的双有限条法[J];计算结构力学及其应用;1984年04期
8 赵崇斌,张楚汉,张光斗;用无穷元模拟拱坝地基[J];水利学报;1987年02期
9 刘增荣,邵江;集中剪切型系统的层间参数识别法[J];西北工业大学学报;2001年04期
10 郑大同,王惠昌;循环荷载作用下土的非线性应力应变模型[J];岩土工程学报;1983年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘德馨;滑动摩擦和弹塑性阻尼器相结合的基础隔震体系[J];四川建筑科学研究;1992年02期
2 王剑,刘西拉;对关系结构耐久性计算的两种思路的比较[J];四川建筑科学研究;2003年03期
3 邱德锋,周艳,刘西拉;突发事故中结构易损性的研究[J];四川建筑科学研究;2005年02期
4 杜兆宇,刘西拉;建立结构分析结果与图形输出的可行渠道[J];四川建筑科学研究;2005年03期
5 富海鹰,冯君,李友明;超大型运梁设备对预制场地基基础影响分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
6 周利剑,孙建刚,张云峰;立式储罐抗震设计新方法[J];四川建筑科学研究;2005年03期
7 王皆伟,王汝恒;土动力本构模型初探[J];四川建筑科学研究;2005年05期
8 彭建政;何广杰;周灵源;;灰色聚类方法在建筑结构鉴定中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年06期
9 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
10 宋天齐;;惯性力考[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 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 邹晓红;王银邦;冯义然;;浅海重力式平台在三维地震作用下的动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 连海宁;林卫勇;胡进军;;Ⅰ_1建筑场地反应谱参数取值探讨[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
5 韩福才;曲广峰;陆培毅;;基坑外侧地面沉降的三维耦合有限元数值模拟分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
6 孟祥瑞;高建岭;白玉星;;有限元线法解单桩竖向极限承载力问题[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
7 吴迪;熊焱;崔杰;罗奇峰;;国内外地震动峰值衰减关系的比较[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
8 江帆;董银峰;李英民;郭俊锋;;时程分析中速度脉冲地震动的适用性及影响规律[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
9 洪海春;黄伟生;毕雪梅;高德潜;;农村民居集中住宅区工程场地抗震设防要求确定原则探讨[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
10 韩军;李英民;;场地类别对抗震设计反应谱的影响分析[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 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
4 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
5 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
6 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 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
8 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
9 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
10 常磊;结构地震能量反应分析及其在超高层巨型框架结构中的应用研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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 王松;大型沉箱码头的非线性动力反应分析[D];长沙理工大学;2010年
3 芮伟国;双菱塔斜拉桥地震反应与推倒分析研究[D];长沙理工大学;2010年
4 王子昱;大跨度双塔斜拉桥地震反应分析及抗震措施研究[D];长沙理工大学;2010年
5 郭磊;近海浅层高分辨率多道地震采集与处理方法研究[D];中国海洋大学;2010年
6 张伟;预应力连续箱梁桥结构优化设计研究[D];合肥工业大学;2010年
7 柳亚千;宝鸡市眉县杨家村黄土边坡地脉动特性及动力响应规律研究[D];中国地质大学(北京);2010年
8 司徒漫生;非软弱土层预应力管桩竖向承载性能试验研究[D];华南理工大学;2010年
9 杨超;城市供水管网震害评估研究[D];浙江大学;2011年
10 计凌云;单层柱面网壳结构抗风类型划分[D];北京交通大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴体;高永昭;;土—结构相互作用体系自振频率计算研究[J];四川建筑科学研究;2007年S1期
2 胡俊,王宗红;结构振动测试的模态参数识别[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年02期
3 黄建文,朱晞,张静;隔震桥梁结构的简化反应分析及设计参数研究[J];北方交通大学学报;2004年01期
4 梁青槐;土-结构动力相互作用数值分析方法的评述[J];北方交通大学学报;1997年06期
5 赵丽滨,张建宇,王寿梅;精细积分方法的稳定性和精度分析[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
6 梁铁成,陈祖斌;电磁式可控震源与大地耦合的研究[J];长春科技大学学报;2001年03期
7 孙明,林君,陈祖斌,张子三;轻便可控震源在金属矿地震反射勘探的试验研究[J];长春科技大学学报;2001年04期
8 王忠仁;陈祖斌;姜弓山文;张林行;;可控震源地震勘探的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年04期
9 尚守平;姚菲;刘可;;软土-铰接桩体系隔震性能的振动台试验研究[J];铁道科学与工程学报;2006年06期
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王丽萍;山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[D];重庆大学;2010年
2 肖晓春;地震作用下土—桩—结构动力相互作用的数值模拟[D];大连理工大学;2003年
3 吴彬;铅芯橡胶支座力学性能及其在桥梁工程中减、隔震应用的研究[D];铁道部科学研究院;2003年
4 孔德森;桩——土相互作用计算模型及其在桩基结构抗震分析中的应用[D];大连理工大学;2004年
5 燕柳斌;结构与岩土介质相互作用分析方法及其应用[D];广西大学;2004年
6 尹华伟;土-结构动力相互作用的计算方法研究[D];湖南大学;2005年
7 杨风利;铁路桥梁减隔震设计方法及设计参数研究[D];北京交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐晖;显式积分格式及其在波动有限元模拟中的应用研究[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
2 宋贵彩;基于ARMA模型的结构识别[D];重庆大学;2005年
3 周春霖;地基基础与上部结构在地震作用下的动力分析[D];同济大学;2006年
4 赵元一;地震作用下桩—土—框架结构体系的数值模拟及分析[D];合肥工业大学;2006年
5 安宁;铅芯橡胶支座隔震桥梁横向地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2006年
6 石磊;高层建筑土—结构相互作用地震反应分析方法[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
7 彭潇;基于土—结构动力相互作用的多高层结构地震反应分析方法研究[D];湖南大学;2006年
8 王辉;桩—土—结构相互作用三维数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 邱松;复杂土—结构相互作用的若干问题研究[D];同济大学;2007年
10 夏雪娇;考虑桩—土—结构相互作用的结构动力数值分析研究[D];大连理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 尚正祥;胡伟;席娜丽;;桩土界面力学行为对桩基动力特性的影响[J];世界地震工程;2012年02期
2 马涌泉;陈水生;涂勇;陈灏;;铅芯橡胶支座隔震桥梁非线性地震响应分析进展研究[J];工程建设;2011年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 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
2 秦立科;非饱和黄土动力本构模型及其在地铁车站地震反应分析中的应用[D];长安大学;2010年
3 刘妮娜;地裂缝环境下的地铁隧道—地层地震动力相互作用研究[D];长安大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘国威;筒型基础近海风电系统地震动力响应分析[D];天津大学;2012年
2 刘瑞琦;黑方台Q_3黄土强度变形特性及其破坏准则的真三轴试验与有限元模拟研究[D];长安大学;2012年
3 罗舟;考虑土—结构相互作用的高层框架结构地震反应分析[D];华中科技大学;2012年
4 章旭斌;内域波动数值模拟若干问题的研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨昇田;侧向爆炸荷载下直墙拱形岩洞强度的近似分析[J];爆炸与冲击;1982年04期
2 廖振鹏;杨柏坡;袁一凡;;三维地形对地震地面运动的影响[J];地震工程与工程振动;1981年01期
3 曹志远;;厚板的振动方程[J];地震工程与工程振动;1981年01期
4 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
5 廖振鹏;无限弹性介质中暂态标量波问题的有限模型[J];地震工程与工程振动;1982年04期
6 廖振鹏;;近场波动问题的有限元解法[J];地震工程与工程振动;1984年02期
7 廖振鹏,刘晶波;离散网格中的弹性波动(Ⅰ)[J];地震工程与工程振动;1986年02期
8 廖振鹏,杨柏坡;频域透射边界[J];地震工程与工程振动;1986年04期
9 赵崇斌,张楚汉,张光斗;映射动力无穷元及其特性研究[J];地震工程与工程振动;1987年03期
10 袁一凡,廖振鹏;弹性半空间位错内源的数值解[J];地震学报;1984年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘庆芳;2002年10~11月华北地区M_L≥3.0地震动态[J];国际地震动态;2003年02期
2 李兵;高跃雄;郭林旺;孟明瑛;;安泽县地震动异常的调查落实[J];山西地震;2008年01期
3 王虎栓;;地震动对人生理反应的影响初探[J];灾害学;1991年02期
4 霍俊荣,胡聿贤,冯启民;关于通过烈度资料估计地震动的研究[J];地震工程与工程振动;1992年03期
5 田玉红,王培德;200km震中距内的加速度记录和地震动特征[J];地震学报;1994年03期
6 陶能付,章在墉;地震动持续时间在抗震设计中的应用[J];同济大学学报(自然科学版);1996年04期
7 范留明,黄润秋;一次冲击地震动的特性研究[J];地质灾害与环境保护;2000年01期
8 郭燕平,张德存;1999年12月份全球M≥5.0地震动态[J];国际地震动态;2000年05期
9 范立础,王君杰,陈玮;非一致地震激励下大跨度斜拉桥的响应特征[J];计算力学学报;2001年03期
10 郭燕平 ,封长华;2001年12月全球M≥5.0地震动态[J];国际地震动态;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁美巧;俞瑞芳;俞言祥;;基于小波变换的地震动时—频特性研究[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年
2 陈厚群;;水工建筑物的场址设计反应谱[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
3 刁颋;;山东工程场地地震动放大效应初步研究[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
4 李峰;韩晓光;;鄂西巴东马鬃山村地震动及地质灾害的形成条件分析[A];西部水利水电开发与岩溶水文地质论文选集[C];2004年
5 陈贵清;郝婷玥;;长输管道随机地震反应的理论研究[A];中外力学思维纵横——第四届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2009年
6 卢兴江;;直杆受地震动或人为扰动的试验及力学分析[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
7 张文芳;;结构体系地震作用下振型评价参数的理论研究[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
8 丁光莹;李杰;;复杂结构的抗震可靠度分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
9 彭艳菊;唐荣余;吕悦军;沙海军;;天津滨海场地土类别特征及对地震动的影响[A];中国地震学会第十次学术大会论文摘要专集[C];2004年
10 刘晓皙;付继华;王建军;;地震动数据采集模块及其在灾情远程监测中的应用[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵小剑;华西医院:磅礴急救[N];南方周末;2008年
2 张晓芳;“8度设防”保卫宁夏安全[N];宁夏日报;2008年
3 特约记者 徐汇东本报通讯员 卢曦;遭遇地震动作快 藏羌村寨扬美名[N];光明日报;2008年
4 记者  白景辉;地震重点防御区内工程必须抗震[N];宁夏日报;2006年
5 本报记者 于晓娜实习记者 丘雪莹;香港开发商、工程专家激辩地产抗震成本[N];21世纪经济报道;2008年
6 黄河勘测规划设计有限公司南水北调西线设计副总工程师 杨维九;抗震设计 水工建筑物的生命[N];黄河报;2008年
7 杨树明本报通讯员 栾黎 谭颖 李照彬;当震波袭至法庭[N];人民法院报;2008年
8 周怡喧;老百姓需要这样的好民警[N];人民公安报·交通安全周刊;2008年
9 于青;日本新潟县发生强烈地震[N];人民日报;2007年
10 袁芳;北京交大发挥学科优势支持灾后重建[N];科技日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙静;岩土动剪切模量阻尼试验及应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2004年
2 吕晓棠;SH波对夹杂裂纹附近半圆形凸起的散射[D];哈尔滨工程大学;2007年
3 徐龙军;统一抗震设计谱理论及其应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 邵广彪;近断层海底土层地震液化及侧移研究[D];中国海洋大学;2005年
5 彭凌云;地震动随机模型及结构响应控制[D];北京工业大学;2008年
6 邱发强;SH波对三角形凸起及其附近浅埋圆孔的散射[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 孙锐;液化土层地震动和场地液化识别方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
8 李俊;以Google Earth为平台,基于GDP、人口与场地效应的全球大震损失评估模型[D];中国科学技术大学;2009年
9 刘文华;大跨复杂结构在多点地震动激励作用下的非线性反应分析[D];北京交通大学;2007年
10 董银峰;非平稳信号处理方法的改进及在地震工程中的应用研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洋;八层大开间混凝土砌体结构地震响应试验研究[D];大庆石油学院;2004年
2 魏雷涛;时程分析中地震动记录筛选及调整研究[D];天津大学;2012年
3 罗熠;考虑地震动谱形影响的钢筋混凝土框架结构非线性反应分析[D];兰州理工大学;2012年
4 王海江;中小地震地震动衰减关系的研究[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
5 韦韬;近断层速度脉冲对钢筋混凝土框架结构影响的研究[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
6 陈刚;圆柱形消化池流固耦合动力特性分析[D];天津大学;2007年
7 张书林;基于反应谱特征的地震动分类方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 陈国平;地震动特性参数评价及对结构设计的影响[D];广州大学;2011年
9 鲁建飞;结构反应与地震运输入关系研究[D];大连理工大学;2011年
10 慎丹;近场地震下RC梁式桥抗震设计几个关键问题的研究[D];北京交通大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026