山地建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)有限元分析.pdf

1、我國地形以山地為主，占全國陸地面積2/3以上，全國很多城市依山而建。近年來，在我國西部大開發(fā)和水電建設(shè)的大力發(fā)展過程中，為了盡可能利用有限的土地資源，較多的建筑往往就是依山就勢，采用半挖半填或只挖不填等方式直接修建在坡體上，這使得我國的山地建筑越來越多。我國現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范主要是針對水平場地提供建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計依據(jù)，對非水平場地上的建筑結(jié)構(gòu)沒有明確的規(guī)定，相應(yīng)的說明也比較模糊。本文重點研究考慮樁-土相互作用的山地建筑結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，同時，

2、對地震響應(yīng)有限元分析過程中需解決的一些難點進(jìn)行深入的研究與探討。
　　 (1)借助ANSYS有限元軟件提供的APDL語言，成功實現(xiàn)土的等價粘彈性模型，算例表明：在動力作用下，采用等價粘彈性模型時，計算結(jié)果要明顯小于線彈性模型，這主要是因為等價粘彈性模型充分考慮了土的阻尼效應(yīng)。
　　 (2)依據(jù)地震動的合成理論，利用FORTRAN語言編制地震動的合成程序，使計算過程中輸入地震動盡可能滿足當(dāng)?shù)貓龅貤l件要求。利用最小二乘法原理

3、，對地震動從加速度到位移積分過程中的誤差進(jìn)行修正，算例表明，經(jīng)修正后，加速度及傅立葉譜并沒有發(fā)生多大的改變，但明顯糾正了位移的漂移現(xiàn)象。同時，依據(jù)一維波動理論編制地震動的反演程序，并采用實例驗證其程序的正確性。
　　 (3)依據(jù)各種人工邊界原理，利用APDL語言實現(xiàn)各種人工邊界的施加方法。算例表明：粘彈性邊界優(yōu)于粘性邊界，粘彈性邊界充分考慮了地基彈性恢復(fù)力，在透射邊界中，視波速的確定受人為因素的影響，在進(jìn)行彈塑性地震響應(yīng)分析時有

4、可能出現(xiàn)計算不收斂現(xiàn)象。在地震動輸入方式中，位移輸入要優(yōu)于一致加速度輸入。
　　 (4)利用有限元法，對比分析不同場地條件下樁在靜(動)力作用下樁基內(nèi)力，樁側(cè)巖土體的抗力和推力分布，同時分析了樁頂受荷情況對樁頂位移的影響。
　　 (5)對水平場地建筑結(jié)構(gòu)和常見的三種山地建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性地震響應(yīng)分析，得出樁和柱內(nèi)力響應(yīng)規(guī)律。
　　 (6)對邊坡體的存在形式(坡體距建筑結(jié)構(gòu)的水平距離、坡高和坡角)對山地建筑結(jié)構(gòu)地震