SSDI体系非线性耦合阻尼比研究

通过对土-结构动力相互作用(SSDI)体系简化计算方法的研究,提出改进的考虑基础质量与转动效应的简化计算模型,推导SSDI体系非线性耦合阻尼比计算公式,并通过对公式中每个参数的选取与修正,充分考虑土体与结构的非线性特性、基础形式与基础埋置深度以及基础平动与转动的耦合效应等因素的影响.运用SSDI体系非线性耦合阻尼比公式,对1个实例进行计算.研究结果表明:SSDI体系频率和阻尼比的计算结果与传统方法相比更加接近试验实测结果,且误差为10％～20％,证明了计算公式的有效性,这有助于完善现有抗震设计规范、提出新的抗震设计反应谱.     

强震作用下岩质高边坡动力特性

通过对快速拉格朗日法(FLAC3D法)动力分析原理进行研究,选取合理的岩质边坡动力本构模型、动力边界以及阻尼模型,建立四川震区理县至小金公路工程中豹子嘴岩质高边坡三维数值模型。在对四川"5·12"汶川8.0级大地震主震台站即理县木卡站实测地震波校正的基础上,对强地震作用下岩质高边坡的动力特性进行数值模拟分析。研究结果表明:边坡顶部位移主要以沉降模式为主,坡腰附近主要以水平位移为主,而在水平地震荷载作用下边坡呈现出明显的位移分层现象,且边坡破坏以圆弧形滑动模式为主;在强震作用下,边坡顶部较边坡底部的位移、速度以及加速度等动力响应均有竖向放大现象,且加速度放大效应较小,而速度和位移的放大效应较大,这可为震区岩质高边坡的设计及边坡加固技术的优化提供理论依据。     

建筑结构非线性阻尼及其振动反应研究

在分析了建筑物实测阻尼比的变化规律的基础上,探讨了建筑结构非线性阻尼产生的机理,并采用数值方法分析了单自由度非线性阻尼结构在不同荷载条件下的振动反应,分析结果说明:非线性阻尼结构地震反应与常阻尼比结构地震反应差异较大,采用常阻尼比(5%)进行建筑物地震反应分析可能产生不安全的结果.     

基础条件对SSDI体系动力特性的影响

基于影响土-结构动力相互作用(SSDI)体系抗震性能和动力特性的因素除地基土特性与上部结构特性外,基础作为联系上部结构和土体的桥梁,其构造形式以及埋置深度对SSDI体系动力性能的影响不可忽视。通过采用有限元方法,对某工程高层建筑算例进行计算分析;利用ANSYS程序中重新启动法、APDL参数设计语言编制程序实现对地基土的非线性模拟,并通过土体边界、土体与结构间非线性接触的研究,对整个SSDI体系在实测地震波作用下的动力反应进行计算分析,研究桩筏基础、桩箱基础2种不同基础形式以及不同基础埋深条件对上部结构动力反应效应的影响。研究结果表明:桩箱基础条件时上部结构动力反应较小,基础埋深越大,上部结构动力反应越小。研究成果为工程抗震设计考虑基础条件对土-结构动力相互作用效应的影响提供了理论依据,对完善抗震设计规范具有参考价值。