考虑地基基础相互作用效应的等效动力分析方法研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zhongli2511
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在我国大量的工程建设所涉及到的基础受到动力作用,对于受动荷载作用的基础,在进行设计和振动分析时,应考虑地基基础相互作用,以满足安全性、适用性、经济性的要求,保证支承于基础之上的结构和设备的安全稳定运行。在基础设计中如何考虑地基对基础的影响,得出地基基础相互作用的等效方法,有着重要工程实践意义。本文梳理了现有考虑地基基础相互作用的计算方法,其中截取有限范围地基施加人工边界等效地基半无限域与基础进行耦合分析的方法,适合工程人员直接通过常用的有限元软件进行计算分析。该方法只需使用有限元软件的弹簧-阻尼器单元即可施加粘弹性人工边界,但该方法依然存在计算量大,对工程人员建模有一定要求的局限。本文基于波动理论通过推导得出地基基础耦合体系的运动方程和定解条件,利用加权余量法求解地基基础耦合体系的运动方程,通过讨论与简化得出地基附加刚度表达式,通过附加刚度以等效地基对基础的影响。由于附加刚度表达式中涉及无限域地基的刚度矩阵,本文又引入无限元方法,推导出二维情况下的地基单元刚度,通过MATLAB计算得出基础附加刚度矩阵。利用有限元软件中的弹簧单元施加于地基基础耦合界面来表示基础的附加刚度,以等效地基对基础的影响,并通过二维算例分析该方法的适用性与合理性。
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