水平地震作用下桩-土-框架剪力墙结构相互作用分析

摘要

随着建筑业蓬勃发展与进步，各类建筑结构形式如雨后春笋，出现在人们视野中，而框架剪力墙结构以其相对优越的性能备受关注；与此同时地震频发给人类带来诸多灾难，使得地震荷载作用下框架剪力墙结构相互作用分析成为诸多学者研究的热点。
　　本文以ABAQUS有限元软件为平台，在Winkler模型系基础上，建立了桩-土柱-结构计算模型，探讨了水平地震荷载作用下，桩-土相互作用对框架剪力墙结构地震响应结果的影响。主要从以下几个方面展开研究：
　　以p-y曲线法为指导思想，运用Novak的k-p关系式推导得到用于模拟桩土水平荷载作用下弹簧的p-y关系曲线，通过Rajashree的水平位移衰减率来修正p-y关系曲线，以适合地震荷载作用下土极限承载力随滞回循环数增加而减小的特点并在ABAQUS里将修正的p-y关系表达式赋予非线性弹簧属性。同时用Massing法则构建滞回环曲线，在此基础上通过粘滞阻尼系数和能量耗散系数判别相应土层能量消耗的情况。
　　建立包括用于模拟土层之间相互剪切作用的土柱模型，用于模拟上部框架剪力墙结构的三维框剪计算模型，用于补充计算的高宽比较小、剪力墙布置均匀的三维复杂框剪计算模型，用于模拟土层能量耗散的Winkler黏弹元件。
　　用PROSHAKE软件推算桩底、地表地震动的基础上借助ABAQUS强大非线性处理性能，分别对考虑桩-土相互作用和不考虑桩-土相互作用的计算模型，进行弹性、弹塑性动力时程分析，从楼层位移，层间位移角，楼层剪力以及混凝土受压损伤等方面对比分析考虑相互作用对结构地震响应结果的影响。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的背景和意义

1.2 桩-土-结构相互作用发展历史

1.3 国内外研究现状

1.4本文的研究内容

第2章 弹簧p-y曲线推导及模型建立

2.1 引言

2.2 p-y曲线法理论及动力滞回曲线的绘制

2.3 计算模型的建立及相关参数的确定

2.4 本章小结

第3章 框架剪力墙结构相互作用分析

3.1 引言

3.2 地震动确定

3.3 弹性时程分析

3.4 弹塑性时程分析

3.5 本章小结

第4章 复杂框架剪力墙结构相互作用分析

4.1 引言

4.2 计算模型

4.3 弹性时程分析

4.4 弹塑性时程分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

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致谢