埋置基础动力刚度系数与基础动力响应

摘要

研究埋置基础的动力刚度系数和基础在地震波下的动力响应问题，在理论和实际工程具有十分重要的意义。Wolf建立了弹性土层的动力刚度矩阵，形成了解决层状场地中波的传播以及土-结构相互作用等问题较完整的理论。如何应用这一理论计算埋置基础的动力刚度系数以及基础在地震波下的响应将是本课题着重解决的问题。 通过引入势函数，求得方程通解，进而建立土层和半空间的精确对称动力刚度矩阵。矩阵中各参数均有明确的物理意义，计算精度不受土层分层厚度的影响，非常便于工程应用。利用层状场地的动力刚度矩阵，给出了分布荷载作用于与水平向有夹角的倾斜直线时的动力Green函数。解决了利用间接边界元法计算层状场地中埋置基础的动力刚度系数中的关键问题。 对半空间以及半空间上的层状场地中的埋置基础的动力刚度系数进行了系统计算与研究。给出了不同埋置比下基础的动力刚度系数，即弹簧系数和阻尼系数，并分析了埋置对基础动力刚度系数的影响。 在动力刚度系数的基础上，考虑基础质量和上部结构的质量，计算埋置基础在地震波下的响应。对半空间上层状场地中埋置基础的动力响应进行了系统的计算与分析，着重分析了不同埋置比对基础动力响应的影响。

目录

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第一章绪论

1.1引言

1.2研究现状及存在问题

1.3本文的研究内容和方法

第二章土层单元、半空间及场地的动力刚度矩阵

2.1引言

2.2平面外层动力刚度矩阵

2.3平面外半空间动力刚度矩阵

2.4平面内层动力刚度矩阵

2.5平面内半空间动力刚度矩阵

2.6场地的动力刚度矩阵

2.7半空间的自由场反应

第三章基础的动力刚度系数

3.1引言

3.2明置基础动力刚度系数的计算方法

3.2.1加权残数公式

3.2.2二维情况下的格林影响函数

3.2.3具体实现方法

3.2.4明置基础动力刚度系数

3.3埋置基础动力刚度系数的计算方法

3.3.1问题模型

3.3.2边界元法

3.3.3加权残差技巧

3.3.4计算公式

3.3.5格林影响函数

3.3.6解的验证之一

3.3.7解的验证之二

3.4埋置对动力刚度系数的影响

3.4.1半空间ξ=0.05

3.4.2半空间上的单一土层-Cs=2，-p=1，ξL=ξR=0.05

3.5不同埋置比下阻尼比对动力刚度的影响

第四章基础在P波作用下的动力响应

4.1引言

4.2概述

4.2.1结构的力和位移

4.2.2半空间的运动

4.2.3作用在基础上的力的平衡

4.2.4解的验证

4.3计算与分析

4.3.1埋置比对无质量基础运动的影响

4.3.2基础质最对基础动力响应的影响

4.3.3结构对基础动力响应的影响

第五章结论与建议

5.1结论

5.1.1埋置比对基础动力刚度系数的影响

5.1.2阻尼比对基础动力刚度系数的影响

5.1.3埋置比对无质量基础运动的影响

5.1.4基础质量对基础动力响应的影响

5.1.5结构对基础动力响应的影响

5.2建议

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢