考虑土-基础结构相互作用下的桥墩结构抗震有限元分析

摘要

随着地震灾害的频频发生，桥梁的抗震研究也越来越受到广泛的关注。其中土基础结构相互作用体系的问题研究一直是抗震研究的一个特殊的问题。在对土基础结构相互作用体系的分析时主要是运用 ANSYS对桥梁结构进行二维的抗震响应分析，得出归纳土基础结构相互作用体系的特点与影响因素。
　　有限元分析主要是通过建立可行的二维的有限元模型完成对土—基础结构相互作用的抗震分析的模拟。因此总模型的本构关系入手，确定体系的本构模型以及参数。通过研究建立模型的方案，如重力因素的考虑，地震动的设计与选取，桥梁上部结构的简化以及人工边界的选取与设置等等，再通过 ANSYS软件分析各种可能影响地震响应的因素，最终建立可行的有限元模型。运用模型进行刚性地基与相互作用地基的对比模拟分析，得出考虑相互作用时的桥墩地震响应较不利。从而证明动力相互作用的必要性，并得出最优的 ANSYS模拟模型，对研究对研究土基础结构相互作用体系具有良好的推进作用。

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1 绪论

1.1 桥梁抗震概述

1.2 土—基础结构动力相互作用体系的现有共识及发展

1.3 现存问题

1.4 本文的主要研究内容

2 土—基础结构动力体系分析中理论研究

2.1 考虑土—动力结构作用的一般处理方法

2.2 设计地震荷载的类型以及地震波形

2.3 桥梁上部结构的简化

2.4 人工边界的影响

2.5 本章小结

3 土—基础结构动力作用下的有限元分析以及本构模型的确定

3.1 有限元分的建立和动力方程求解

3.2 弹塑性体的有限元分析

3.3 体系本构模型的建立

3.4 有限元分析软件ANSYS

3.5 ANSYS分析中的单元的选取与关键操作

3.6 本章小结

4 水平地震荷载作用下的相互作用体系的有限元分析

4.1 ANSYS分析中单元的选取与地震波的输入

4.2 土—基础结构动力作用下的人工边界的选取

4.3 土—基础结构动力作用下的其他地震响应影响因素分析

4.4 本章小结

5 土—基础结构弹塑性相互作用分析

5.1 有限元分析模型的建立

5.2 相互作用体系弹塑性分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

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