桩-土-结构体系随机地震响应的实用计算方法及参数分析
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高桩承台斜桩基础的地震反应数值分析首先,需要进行土体的地震动力学特性的分析,包括土体的地震参数、土体的震动传播规律等。
这些参数的确定需要通过实验数据或者经验公式来获取。
接着,需要对高桩承台斜桩基础的结构特性进行建模和分析。
在建模的过程中,考虑到斜桩基础的倾斜角度和桩与土体之间的相互作用。
同时,需要通过建立合理的边界条件和加载条件,以及使用适当的材料模型和本构关系,来模拟斜桩基础在地震荷载下的动力响应。
在数值分析过程中,可以使用有限元方法进行求解。
通过将整个桩土体系分割成多个有限元,来模拟桩体和土体的相互作用。
在求解的过程中,通过施加地震动力荷载,计算桩基础的位移、应力、力和加速度等参数的变化情况。
可以通过观察这些参数的变化情况,来评估桩基础的地震反应特性。
同时,还可以进行地震响应谱分析,通过计算桩基础的动力响应谱曲线,来评估桩基础在不同地震波作用下的抗震性能。
通过比较不同地震波作用下的动力响应谱曲线,可以判断背景地震的影响以及桩基础的剪切层效应对桩基础的抗震能力的影响。
最后,通过数值分析的结果,可以得出高桩承台斜桩基础在地震作用下的变形和破坏情况,并评估其抗震性能。
如果发现存在问题,可以采取相应的措施来提高桩基础的抗震能力,比如增加桩体的数量或者改变桩身的材质等。
总结起来,对高桩承台斜桩基础的地震反应进行数值分析,需要考虑土体的地震动力学特性、建立合理的结构模型和边界条件、使用适当的数值方法进行求解,并最终对结果进行评估和分析。
这样可以更好地了解桩基础的地震反应特性,并为工程设计和抗震设计提供可靠的依据。
基于正交试验法的随机地震响应的参数分析
周爱红;袁颖;侯征;贾永华
【期刊名称】《世界地震工程》
【年(卷),期】2010()2
【摘要】考虑地震的随机性和土体的非线性,引入粘弹性边界和正交试验法,提出了一种在谐响应分析中直接输入加速度的加载方式,建立了基于虚拟激励法、等效线性化法和确定性动力有限元法相结合的非线性桩-土体系的随机地震响应的参数敏感性分析方法。
研究了桩土模量比、地震动输入水平、桩的长径比等无量纲参数对随机响应的影响。
结果表明:桩土模量比是最敏感的因素。
【总页数】5页(P182-186)
【关键词】随机地震;正交试验;等效线性;虚拟激励法
【作者】周爱红;袁颖;侯征;贾永华
【作者单位】石家庄经济学院勘查技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.2;O324
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帅;陈峰军;王新新
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结构体系的地震响应分析与减震设计结构体系的地震响应分析与减震设计地震是自然界的一种常见自然灾害,对建筑物和结构物的破坏具有极大的破坏性。
为了保证建筑物和结构物在地震发生时能够有足够的抗震能力,地震响应分析和减震设计成为了建筑工程中非常重要的一部分。
地震响应分析是在地震加载下,对结构体系进行力学响应分析的过程。
通过地震响应分析,可以评估结构体系的抗震能力,确定结构体系在地震荷载下的应力和变形分布情况,从而判断结构体系的破坏程度和安全性。
地震响应分析的目标是确定结构体系的动力特性,包括振动周期、模态形态等参数,并计算结构体系在地震加载下的响应。
地震响应分析通常采用数值模拟的方法,常见的方法有等效静力法、模态叠加法和时程分析法等。
等效静力法是将地震加载转化为静力加载,通过等效静力加载计算结构体系的响应。
模态叠加法是将结构体系的振动模态分解为若干个简谐振动模态,并按照一定的叠加比例进行组合,计算结构体系的响应。
时程分析法是通过数值积分的方法,以时程为基础,模拟结构体系在地震加载下的响应。
减震设计是指通过在结构体系中引入减震装置,改变结构体系的刚度和阻尼特性,从而降低结构体系在地震加载下的响应。
减震设计的目标是使结构体系能够在地震发生时保持较小的变形和应力,减小破坏程度,提高结构体系的抗震能力。
常见的减震装置有摩擦减震器、液体减震器、弹簧减震器等。
摩擦减震器是一种通过摩擦力来降低结构体系响应的装置。
它通常由上下两个金属板组成,中间涂有摩擦材料,通过调整摩擦力的大小来改变结构体系的刚度和阻尼特性。
液体减震器是一种通过流体的黏性耗散能量来降低结构体系响应的装置。
它通常由一个密封的容器和内部充满流体组成,当结构体系发生振动时,流体的黏性阻力能够吸收和消耗振动能量。
弹簧减震器是一种通过弹簧的弹性变形来降低结构体系响应的装置。
它通常由一个弹簧和一个质量块组成,当结构体系发生振动时,弹簧的弹性变形能够吸收和消耗振动能量。
桩-土-结构地震动力相互作用分析方法对比研究的开题报告
一、研究背景
桩-土-结构体系经常受到地震的影响,而土壤和结构的动力特性会对地震响应产生不同的影响,使得相互作用分析成为地震工程中不可缺少的一环。
目前,对于桩-土-结构体系的地震动力相互作用分析,主要采用了有限元方法、位移谱法、时程分析法等多种方法。
但是,目前各种方法的适用范围、精度和实用性等方面都存在一些限制和差异,因此需要对这些方法进行比较研究,以进一步完善地震工程实践中的方法和技术。
二、研究内容和目标
本研究的主要内容是比较和评估不同桩-土-结构体系地震动力相互作用分析方法的适用范围、精度和实用性,并结合实际工程进行案例验证。
具体目标包括:
1.对于有限元法、位移谱法和时程分析法等方法的基本原理和应用范围进行分析和比较;
2.对比不同方法对桩-土-结构体系地震响应的模拟精度;
3.比较不同方法在改善桩-土-结构体系地震响应方面的实用性;
4.以实际工程为例进行验证和比较不同方法的实用性。
三、研究方法和技术路线
1.文献研究法:对现有的有限元法、位移谱法和时程分析法等方法进行文献调研和分析,以对这些方法的基本原理和应用范围有一个比较全面的了解;
2.数值模拟法:采用有限元软件OpenSees和PLAXIS等,对不同桩-土-结构体系进行数值模拟,分析比较不同方法的模拟精度;
3.实际工程应用法:选取代表性的工程实例进行分析和比较,以验证和比较不同方法的实用性。
四、研究意义
本研究通过对比不同桩-土-结构体系地震动力相互作用分析方法,对地震工程领域提供更准确、更可靠的工程设计方案,同时为相关领域的研究和实践提供更深入的理论支持。
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地震荷载下桩土相互作用简化计算方法及参数分析
肖晓春;迟世春;林皋;约翰·艾法罗
【期刊名称】《大连理工大学学报》
【年(卷),期】2002(042)006
【摘要】针对水平地震荷载下桩土相互作用体系,建立了简化计算模型.与有限元分析结果对比验证了简化模型的有效性,并运用此模型就桩土弹模比、地震动输入以及桩的几何特性进行了参数敏感性分析.对计算结果的统计分析表明,桩土弹模比对桩土动力相互作用的影响较为显著.
【总页数】5页(P719-723)
【作者】肖晓春;迟世春;林皋;约翰·艾法罗
【作者单位】大连理工大学,土木工程系,辽宁,大连,116024;大连理工大学,土木工程系,辽宁,大连,116024;大连理工大学,土木工程系,辽宁,大连,116024;康乃尔大学,土木与环境工程系,纽约,伊萨卡,10543
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.1
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桩-土-桥整体地震反应分析摘要:采用三维整体建模,用ANSYS/LS-DYNA作为桩-土-桥整体地震反应分析的工具,结合松原斜拉桥工程实例,从考虑桩-土-桥动力相互作用的影响对斜拉桥进行了系统的地震反应分析,得出了如下结论:考虑桩-土-桥相互作用后斜拉桥地震反应显著增大,对于深桩基础斜拉桥,若按刚性地基假定考虑会降低结构的抗震设防要求。
关键词:ANSYS/LS-DYNA;桩-土-桥动力相互作用;地震反应;松原桥1 引言随着现代城市人口的大量聚集和经济的高速发展,对交通线的依赖越来越强。
桥梁是交通运输系统的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分。
地震中,桥梁的破坏将导致震区交通生命线中断,造成救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重,导致巨大的经济损失。
因此,对桥梁采用合理的抗震分析方法和抗震措施,提高桥梁结构的抗震性能,保证桥梁在地震中安全和正常使用是非常重要的。
由于桩-土-结构这一藕联体系的动力相互作用涉及到上部结构、群桩、下覆无限地基等多种因素,使得这一课题成为结构动力学和土动力学中最为复杂的课题之一。
随着大跨度桥梁的不断涌现,地震区考虑桩-土-桥梁上部结构相互作用问题愈见突出,迫切需要根据大跨度桥梁的实际情况深入开展桩-土-上部结构相互作用地震反应分析研究。
尽管有不少学者进行了桩-土-桥相互作用地震反应的研究,但寻求一种简单又精确的分析模型仍是目前研究热点,本文将以松原桥为例进行三维整体建模分析,使桩-土-桥相互作用分析模型既简单又较符合实际。
为桥梁结构的抗震分析与振动控制提供理论依据。
2 ANSYS/LS-DYNA程序简介LS-DYNA是LSTC公司将显式LS-DYNA2D,LS-DYNA3D、热分析等程序合成的一个软件包,并由ANSYS公司将他与ANSYS前后处理连接。
称为ANSYS/LS-DYNA,大大加强了LS-DYNA的前后处理能力和通用性。
LS-DYNA程序包括几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(100多种材料类型)和非接触(30多种)程序。