考虑地基-筏板基础-上部结构动力相互作用的山地上框架结构震动计算方法

摘要

中国处在西太平洋地震带和地中海—喜马拉雅地震带之间，是一个多地震的国家，四千多年的史料记载表明，我国绝大部分地区都曾发生过较大震级的破坏性地震，尤其是最近几年我国西南部地区地震多有发生，地震给我们国家带来了较大的经济损失和人员伤亡。中国又是一个多山的国家，山地占我国陆地面积的三分之二左右，由于山区缺少足够的平地，不能够满足经济、生活的发展需要，所以山区当地人民就把建筑物往山坡上修建，但山坡的高程对地震作用具有相当大的放大效应，这就给山坡上的建筑物带来了更大的破坏作用。目前，对山坡上建筑物地震条件下受力状况的分析研究还比较少，本文在参考了以往研究成果的基础上，利用剪切楔法、弹性地基梁法、振型叠加法、动力有限杆单元法、数值积分法计算分析了地震条件下坡体上和平地上建筑物的受力情况，并进行了对比分析，得出了结论：
　　（1）坡体高程对地震作用有较强的放大效应，坡上建筑物受力要明显大于坡底平地上建筑物的受力，而且坡体高程越大地震作用就被放大的越大。
　　（2）坡体上建筑物地震条件下最大弯矩出现在桩身中间位置，坡底平地上建筑物地震条件下最大弯矩出现在桩身中部稍偏上位置，且两种工况下弯矩皆呈现中部大两端小的凸字型分布的特点。
　　（3）本文采用的集中质量模型和平面弯曲受力模型在地震条件下框架结构建筑物受力分析中是合理的、适用的，且两种模型的采用大大简化了建筑物计算模型复杂程度，也使得计算量和计算难度降低了很多。
　　（4）本文所采用的弹性地基梁法、剪切楔法、有限杆单元法、振型叠加法、数值积分法以及计算过程中所采用的各种基本假设，适用于各种高度的、各种材料组成的地震条件下坡体上框架结构建筑物的受力分析计算。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 主要研究内容和技术路线

2 坡体振动与加速度时程计算理论方法

2.1 坡体横向地震反应计算

3 多质点有阻尼体系动力反应的振型叠加法

3.1 经典阻尼

3.2 非经典阻尼

3.3 结构中的阻尼和阻尼矩阵的构造

3.4 利用振型阻尼矩阵直接叠加的动力反应振型叠加法

4 动力有限杆单元法及桩土相互作用的考虑

4.1 质量的集中化

4.2 力学分析模型

4.3 杆单元的离散化

4.4 基本分析过程

4.5 考虑桩土相互作用的刚度矩阵计算

5 计算实例

5.1 坡体上结构的计算

5.2 平地上结构的计算

6 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录一

附录二