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地基-基础-上部结构的相互作用对爆破振动的影响
1
作者 陈新兵 邓正道 《爆破》 CSCD 2006年第2期102-104,共3页
简述了地基-基础-上部结构的相互作用,并介绍了一个工程实例。结果表明,基础的振动强度随基础埋深和上部结构重量的增加而减小,FFT主振频率随上部结构重量的增加而略有减小。
关键词 爆破振动 振动强度 地基-基础-上部结构 相互作用
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桩筏基础-差异上部结构相互作用的特征
2
作者 刘增荣 刘超 胡长明 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2007年第6期762-766,共5页
竖向荷载相差较大的上部结构与筏板基础及桩土之间涉及复杂的相互作用问题.依据子结构法,通过将差异上部结构刚度矩阵和荷载向量向筏板基础顶面的凝聚,分析筏板基础子结构的平衡条件和桩-土支承体系内部的相互作用特征,建立了桩筏基础-... 竖向荷载相差较大的上部结构与筏板基础及桩土之间涉及复杂的相互作用问题.依据子结构法,通过将差异上部结构刚度矩阵和荷载向量向筏板基础顶面的凝聚,分析筏板基础子结构的平衡条件和桩-土支承体系内部的相互作用特征,建立了桩筏基础-差异上部结构相互作用的分析方法.以位于桩筏基础之上的某15层框剪结构体系为算例,进行了桩筏基础-差异上部结构相互作用特征的有限元分析,揭示了满堂均匀布桩条件下,筏板基底反力和沉降的分布特征,以及差异上部结构和筏板基础共同参与调整基底不均匀沉降过程中,荷载与内力的转移规律. 展开更多
关键词 差异上部结构 桩筏基础 相互作用特征
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结构-地基动力相互作用体系振动台模型试验研究 被引量:158
3
作者 吕西林 陈跃庆 +2 位作者 陈波 黄炜 赵凌 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2000年第4期20-29,共10页
本义设计实现了结构-地基动力相互作用体系的振动台试验,通过试验研究了动力相互作用体系的地震动反应的主要规律。由于动力相互作用的影响,软土地基中相互作用体系的频率远小于刚性地基上不考虑结构-地基相互作用的结构频率,而阻... 本义设计实现了结构-地基动力相互作用体系的振动台试验,通过试验研究了动力相互作用体系的地震动反应的主要规律。由于动力相互作用的影响,软土地基中相互作用体系的频率远小于刚性地基上不考虑结构-地基相互作用的结构频率,而阻尼比则远大于结构材料阻尼比。软土地基对地震动起滤波和隔震作用。由于上部结构的振动反馈,基底地震动与自由场地震动不相同。上部结构柱顶加速度反应主要由基础转动引起的摆动分量组成,平动分量次之,而弹性变形分量很小。桩身应变幅值呈桩顶大、桩尖小的倒三角形分布。桩上接触压力幅值呈桩顶小、桩尖大的三角形分布。试验表明,结构-地基动力相互作用对体系地震反应的影响是很显著的。本试验为验证理论与计算分析的研究成果、改进或提出合理的计算模型和分析方法,提供了丰富的试验数据,为进一步研究奠定了基础。 展开更多
关键词 结构-地基 相互作用 振动台试验 地震反应
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用ANSYS模拟结构-地基动力相互作用振动台试验的建模方法 被引量:72
4
作者 陈波 吕西林 +1 位作者 李培振 陈跃庆 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第1期126-131,共6页
本文以结构一地基动力相互作用振动台模型试验为基础,结合通用有限元软件ANSYS,对结构-地基动力相互作用体系进行有限元计算建模的一些问题作了研究,主要包括柔性土容器的模拟、土体动力本构模型的选用、上体与结构交界面上的... 本文以结构一地基动力相互作用振动台模型试验为基础,结合通用有限元软件ANSYS,对结构-地基动力相互作用体系进行有限元计算建模的一些问题作了研究,主要包括柔性土容器的模拟、土体动力本构模型的选用、上体与结构交界面上的状态非线性模拟、网格划分、重力的考虑、结构中钢筋的处理以及对称性的应用等.文中给出了利用上述建模方法对结构-地基动力相互作用体系进行计算的一些加速度时程结果,并与试验结果相对照,吻合较好.通过计算分析,验证了简化处理方法的合理性和计算模型的可行性. 展开更多
关键词 结构-地基 相互作用 模型试验 仿真 ANSYS程序 振动台试验 建模方法
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不同土性的地基-结构动力相互作用振动台模型试验对比研究 被引量:60
5
作者 陈跃庆 吕西林 +1 位作者 李培振 陈波 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期57-64,共8页
通过结构-地基动力相互作用(SSI)体系的振动台模型对比试验,研究了不同土性的地基条件对动力相互作用效果和规律的影响。在试验现象方面发现,地基土越软弱,结构沉降和倾斜越大;不同土性条件下结构裂缝形态相似,但土越硬,裂缝出现越早,... 通过结构-地基动力相互作用(SSI)体系的振动台模型对比试验,研究了不同土性的地基条件对动力相互作用效果和规律的影响。在试验现象方面发现,地基土越软弱,结构沉降和倾斜越大;不同土性条件下结构裂缝形态相似,但土越硬,裂缝出现越早,发展也越严重。在体系动力特性方面发现,SSI体系频率均小于不考虑SSI的结构自振频率,阻尼比大于结构材料阻尼比,但不同土性条件时由于土、基础、结构三者刚度比不同,SSI对动力特性的影响程度和机理存在差异。在地震反应方面发现,土越硬,加速度反应的峰值放大系数越大;加速度反应的主要组成成分和频谱特征是,土较软时以基础转动引起的摆动分量和平动分量为主;土较硬时以结构弹塑性变形分量为主。结果表明在不同地基土性条件下,结构-地基动力相互作用具有相似的规律,但其效果和机理存在差异。 展开更多
关键词 不同土性 结构-地基 相互作用 振动台试验 地震反应
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结构-地基动力相互作用问题分析的一种直接方法 被引量:477
6
作者 刘晶波 吕彦东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期55-64,共10页
本文给出结构-地基动力相互作用分析的一种直接有限元方法,可以依托大型结构分析软件完成结构-地基动力相互作用研究工作.该方法不但可以较好地模拟半无限地基的辐射阻尼,也能模拟远场地球介质的弹性恢复性能.文中同时给出了一种结构-... 本文给出结构-地基动力相互作用分析的一种直接有限元方法,可以依托大型结构分析软件完成结构-地基动力相互作用研究工作.该方法不但可以较好地模拟半无限地基的辐射阻尼,也能模拟远场地球介质的弹性恢复性能.文中同时给出了一种结构-地基动力相互作用中地震波动输入方法,可以准确模拟任意角度入射的地震行波的输入.数值算例表明本文给出的方法具有较高的精度. 展开更多
关键词 结构-地基 动力相互作用 辐射阻尼 软件 有限元
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考虑土-桥台-上部结构相互作用的曲线桥抗震性能研究 被引量:9
7
作者 焦驰宇 鲁子明 +2 位作者 龙佩恒 时晓鹏 侯苏伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期99-106,140,共9页
对国内外历次地震中桥台震害进行了梳理。介绍了简化桥台模型、弹簧桥台模型、弹性梁单元桥台模型等几种针对城市桥梁桥台的典型数值模拟方法;以某立交G匝道曲线梁桥梁为工程背景,建立考虑土-桥台-上部结构相互作用的不同精细化程度的... 对国内外历次地震中桥台震害进行了梳理。介绍了简化桥台模型、弹簧桥台模型、弹性梁单元桥台模型等几种针对城市桥梁桥台的典型数值模拟方法;以某立交G匝道曲线梁桥梁为工程背景,建立考虑土-桥台-上部结构相互作用的不同精细化程度的数值模型,开展人工地震动条件下的非线性动力时程反应分析,对比分析不同数值模型的计算误差;在此基础上选取合理数值模型,对桥梁曲率半径进行变参数研究,探讨墩底内力、墩梁相对位移以及台梁相对位移的变化规律。研究发现:提高土-桥台-上部结构相互作用的模拟精细化程度可以更准确地反映桥梁边墩的地震响应,特别是弹性梁单元桥台模型可综合考虑桥台的动力响应,值得推荐;考虑土-桥台-上部结构相互作用条件下,曲率半径越小,各桥墩横向内力及位移差异越明显,建议在进行曲线桥梁抗震设计中应予以重视。 展开更多
关键词 -桥台-上部结构相互作用 曲线桥 抗震性能
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地基基础上部结构耦合系统的动力相互作用浅析 被引量:1
8
作者 唐胡乐 黄穗宁 《工程抗震》 2002年第1期8-11,14,共5页
本文分析了地基 基础 上部结构的动力相互作用的基本原理 ,并建立了耦联体系在时域求解的振动方程 ;在此原理的基础上介绍了一种计算模型和适用方法。在比较了其利弊的基础上建立了一套有限元计算模型 ,为分析计算地基 基础
关键词 动力相互作用 抗震设计 结构 有限元 地基基础 耦合系统
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结构-地基开放系统动力相互作用问题的高效解法 被引量:19
9
作者 刘晶波 谷音 李彬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期112-116,121,共6页
应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效... 应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效算法分别计算了二维弹性半空间波源问题和地震作用下结构-地基动力相互作用问题算例,并与采用常规的直接时域逐步积分法给出的计算结果进行了对比,由此讨论了高效算法的特点。与常规直接动力分析方法相比,高效算法可以在确保模拟精度的同时,有效降低计算工作量、节省计算时间,并且结构-地基动力相互作用系统的模型越大、自由度越多,高效算法的优越性就越突出,从而为大型结构-地基系统动力相互作用问题数值分析提供了一种高效而精度足够的解法。 展开更多
关键词 开放系统 封闭系统 结构-地基动力相互作用 波动输入 高效算法
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复杂地基条件下土-结构动力相互作用分析 被引量:9
10
作者 林皋 李志远 李建波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1573-1580,共8页
结构和地基动力相互作用(SSI)分析对大坝、桥梁、核电、地下结构的抗震安全评价具有重要意义。本文对SSI分析的发展现状和工程设计实践进行了扼要评述。值得指出,2011年日本福岛核电事故后,国际上普遍提高了对核电结构抗震安全性的需求... 结构和地基动力相互作用(SSI)分析对大坝、桥梁、核电、地下结构的抗震安全评价具有重要意义。本文对SSI分析的发展现状和工程设计实践进行了扼要评述。值得指出,2011年日本福岛核电事故后,国际上普遍提高了对核电结构抗震安全性的需求。因此,对重要结构的安全评价发展更为完善的先进SSI计算模型势在必行。为此目的,对处于复杂地基条件下的SSI分析提出一种新的计算模型,可以方便地考虑结构近场各种非均质因素的影响而不增加计算工作量,其中包括地基分层、基础埋深、建基面水平、存在相邻建筑物、附近出现软弱地质体等因素。这使SSI的计算更为准确和高效。论文的数值算例论证了所建议方法的有效性。 展开更多
关键词 -结构相互作用 复杂地基环境 基础结构 抗震安全评价
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结构-地基相互作用体系动力特性参数的简化计算方法 被引量:9
11
作者 陈跃庆 吕西林 +1 位作者 李培振 陈波 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第1期71-77,共7页
本文首先介绍了几种计算结构 地基相互作用体系动力特性的简化方法,并用振动台模型试验的数据资料进行计算分析,讨论了各方法的局限性;在此基础上,提出了一种改进的简化计算方法。在该方法中,主要改进是合理考虑了桩基对体系刚度的贡献。
关键词 结构-地基相互作用 振动台试验 动力特性参数 桩基 刚度 抗震设计
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高层建筑结构-地基动力相互作用效果的振动台试验对比研究 被引量:21
12
作者 吕西林 陈跃庆 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第2期42-48,共7页
本文通过对高层建筑结构 -地基动力相互作用体系和刚性地基上高层建筑结构的振动台模型试验成果的对比分析 ,研究了相互作用对结构动力特性和地震反应的影响。结构 -地基动力相互作用使结构频率减小 ,阻尼增大 ;相互作用体系的振型曲线... 本文通过对高层建筑结构 -地基动力相互作用体系和刚性地基上高层建筑结构的振动台模型试验成果的对比分析 ,研究了相互作用对结构动力特性和地震反应的影响。结构 -地基动力相互作用使结构频率减小 ,阻尼增大 ;相互作用体系的振型曲线与刚性地基上结构的振型曲线不同 ,基础处存在平动和转动 ;在地震动作用下考虑相互作用的结构加速度、层间剪力、弯矩以及应变通常比刚性地基上的情况小 ,而位移则比刚性地基上的情况大。 展开更多
关键词 高层建筑结构 结构-地基相互作用 振动台试验 动力特性 地震反应
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结构-地基动力相互作用时域数值计算模型研究 被引量:5
13
作者 李建波 林皋 +1 位作者 陈健云 胡志强 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第2期169-176,共8页
完全在时域数值分析范畴内,本文对结构-地基动力相互作用系统运动方程进行了深入推导,给出了统一的基本表达形式,简化可获得目前应用的各类主要时域模型。其中,基于结构-地基交界面的位移协调条件及作用力与反作用力平衡方程,推导了动... 完全在时域数值分析范畴内,本文对结构-地基动力相互作用系统运动方程进行了深入推导,给出了统一的基本表达形式,简化可获得目前应用的各类主要时域模型。其中,基于结构-地基交界面的位移协调条件及作用力与反作用力平衡方程,推导了动力相互作用分析子结构法模式的时域基本方程。从结构的一般动力平衡方程出发,推导了相互作用直接法模式的基本平衡方程,并基于有限元模型对两类模式间的等价性条件进行了理论验证。 展开更多
关键词 结构-地基动力相互作用 时域数值分析 直接法 结构 系统动力方程
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考虑土-独立基础-结构相互作用的钢筋混凝土框架结构抗震性能研究 被引量:11
14
作者 张望喜 刘睿 +2 位作者 曹亚栋 张颖波 易伟建 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第4期86-97,共12页
现有钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能分析大多采用刚性地基假定,未考虑土-结构相互作用的影响,而在实际地震中部分结构出现了"强梁弱柱"的失效情况,与以刚性地基假定分析的预期结果不一致。本文对某6层办公楼的一榀框架进行Pu... 现有钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能分析大多采用刚性地基假定,未考虑土-结构相互作用的影响,而在实际地震中部分结构出现了"强梁弱柱"的失效情况,与以刚性地基假定分析的预期结果不一致。本文对某6层办公楼的一榀框架进行Pushover分析,探究了结构在刚性地基假定和考虑土-结构相互作用两种情况下的固有频率、顶点位移和塑性铰的产生和发展过程。结果表明,考虑土-结构相互作用后,RC框架结构自振周期变长,频率降低,结构顶点位移增大,结构底层柱铰增多;有效地再现了忽视土-结构相互作用而设计的框架结构在实际地震中出现"强梁弱柱"的情形,验证了在对结构进行Pushover分析时,考虑土-结构相互作用的必要性;并将动力时程分析与Pushover分析的结果进行对比,验证了Pushover分析的可行性和可信性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架 抗震性能 刚性地基假定 -结构相互作用 PUSHOVER分析 时程分析
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软土地基上的土-结构动力相互作用 被引量:22
15
作者 易伟建 杨随新 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第2期61-65,共5页
对于建在软弱地基土上的高层结构,由于土-结构动力相互作用,基础的平移和转动导致结构整体发生刚体位移,特别是刚体运动中的转动不仅可能增加结构的绝对位移,并且可能加大结构的重力倾覆力矩,使结构的整体稳定性受到影响。以软土地基上... 对于建在软弱地基土上的高层结构,由于土-结构动力相互作用,基础的平移和转动导致结构整体发生刚体位移,特别是刚体运动中的转动不仅可能增加结构的绝对位移,并且可能加大结构的重力倾覆力矩,使结构的整体稳定性受到影响。以软土地基上的刚性基础及上部结构为研究对象,通过施加与重力倾覆力矩等效的侧向力来考虑重力二阶效应,并推导了考虑土-结构动力相互作用时结构的几何刚度矩阵。数值算例表明,土-结构动力相互作用对结构的位移产生较大的影响,由此所引起的重力二阶效应可能使结构抗倾覆性能偏于不安全。 展开更多
关键词 软弱地基 -结构动力相互作用 高层结构 重力二阶效应
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空间结构-地基动力相互作用数值分析时域算法研究 被引量:6
16
作者 钟红 林皋 李建波 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期78-84,共7页
对于大型结构地震响应分析,结构-无限地基耦合系统动力分析的数值实现,往往由于有限元网格过多,以及地基无限域时域计算模型中存在的复杂卷积运算,严重限制了求解规模.为解决此问题,提出了基于阻尼溶剂抽取法的三维结构-地基相互作用分... 对于大型结构地震响应分析,结构-无限地基耦合系统动力分析的数值实现,往往由于有限元网格过多,以及地基无限域时域计算模型中存在的复杂卷积运算,严重限制了求解规模.为解决此问题,提出了基于阻尼溶剂抽取法的三维结构-地基相互作用分析的分区时域逐步求解模型.并针对三维大规模工程问题的数值求解,在积分算法及矩阵存储格式等方面,结合阻尼溶剂抽取法的特点进行了详细的探讨,以推进动力相互作用时域数值分析的实用化.以三维全空间球形空腔动力变形及大岗山拱坝的地震响应分析为例,针对上述数值实现算法进行了具体验证,并就不同的地基弹模及地震波输入方式对坝体响应的影响进行了探讨.计算结果表明,地基辐射阻尼以及河谷散射效应对结构的动力响应有很大影响,而该模型表现出了良好的精度和计算效率. 展开更多
关键词 结构-无限地基动力相互作用 阻尼溶剂抽取法 时域 三维问题
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结构-地基动力相互作用的时域模型 被引量:17
17
作者 陈灯红 杜成斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1164-1172,共9页
结构-地基动力相互作用是结构地震响应分析及安全评估的一个非常重要课题。基于比例边界有限元法,提出了一种新颖的结构-地基动力相互作用的时域模型,即采用比例边界有限元子域模拟近场有限域部分,采用高阶透射边界模拟远场无限域部分... 结构-地基动力相互作用是结构地震响应分析及安全评估的一个非常重要课题。基于比例边界有限元法,提出了一种新颖的结构-地基动力相互作用的时域模型,即采用比例边界有限元子域模拟近场有限域部分,采用高阶透射边界模拟远场无限域部分。通过采用连分式展开和引入辅助变量,有限域的动力方程采用高阶的静力刚度矩阵和质量矩阵表示。高阶透射边界精确满足无限远处的辐射边界条件,具有全局精确、时间局部和收敛速度快等优点。它是基于改进的连分式法求解无限域动力刚度矩阵而建立的,在时域里表示为一阶常微分方程组。通过联立有限域和无限域的运动方程,建立了结构-地基相互作用的标准动力学方程,采用Newmark法可直接求解。3个算例结果表明,该算法在时域里比黏弹性边界更精确、有效。 展开更多
关键词 比例边界有限元法 结构-地基动力相互作用 高阶透射边界 黏弹性边界 时域分析
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结构-地基相互作用的频域计算模型 被引量:3
18
作者 刘钧玉 林皋 +2 位作者 胡志强 李建波 张勇 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期850-854,共5页
基于比例边界有限元法(SBFEM)建立了结构-无限地基相互作用分析的频域透射边界,这种透射边界精确满足Sommerfeld辐射条件.该方法的特点是可以根据精度需要从低阶到高阶逐步递推计算无限域刚度矩阵,应用简单且十分方便.针对文献中比较常... 基于比例边界有限元法(SBFEM)建立了结构-无限地基相互作用分析的频域透射边界,这种透射边界精确满足Sommerfeld辐射条件.该方法的特点是可以根据精度需要从低阶到高阶逐步递推计算无限域刚度矩阵,应用简单且十分方便.针对文献中比较常用的各种无限地基计算模型的适应性进行了一定的研究分析.结合无限地基上重力坝的地震响应,对无限地基迟滞效应的影响进行了对比分析,由对比结果可以看出考虑无限地基影响时的坝体最大拉应力分布比常用的无质量地基模型的计算结果约小15%;考虑迟滞效应时最大应力计算结果比不考虑迟滞效应时的计算结果增加了约25%. 展开更多
关键词 结构-地基相互作用 比例边界有限元法 透射边界 重力坝 无限域
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土-结构动力相互作用对基础隔震结构的影响 被引量:13
19
作者 李慧 王亚楠 杜永峰 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2012年第1期37-41,25,共6页
基础隔震结构作为一种有效的被动控制方式,已经被广泛用于建筑结构、桥梁、核电站等工程领域中。现有规范在对其进行理论分析时通常沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用(SSI);实际上结构物如果不考虑SSI会给其动力特性及地震反应的计... 基础隔震结构作为一种有效的被动控制方式,已经被广泛用于建筑结构、桥梁、核电站等工程领域中。现有规范在对其进行理论分析时通常沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用(SSI);实际上结构物如果不考虑SSI会给其动力特性及地震反应的计算带来较大失真;因而有必要研究SSI对基础隔震结构的影响。视地基为均匀、各向同性的弹性半空间,采用弹簧-阻尼系统对其进行模拟;运用ANSYS有限元分析软件建立结构三维有限元模型,对不同场地类别下结构的动力特性进行了分析,研究了考虑SSI时结构的地震响应。结果表明,考虑SSI时结构的动力特性、地震响应均会受到不同程度的影响。 展开更多
关键词 -结构相互作用 基础隔震 动力特性
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地基基础—结构动力相互作用的研究进展及计算方法 被引量:4
20
作者 李国华 韦珊珊 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第z1期5-8,共4页
概括总结了地基基础—结构动力相互作用的研究发展状况,介绍了现阶段在理论研究过程中经常采用的一些计算方法,并对这方面今后的发展研究提出了建议.
关键词 动力相互作用 地基基础 上部结构
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