软土地基上的土-结构动力相互作用 被引量：22

1

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 土-结构动力相互作用 高层结构 重力二阶效应

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土-结构动力相互作用振动台试验中模型地基影响因素分析 被引量：14

2

作者 史晓军 岳庆霞 李杰 《建筑科学与工程学报》 CAS 2007年第4期50-53,59,共5页

为了给出土-结构动力相互作用大型振动台试验中模型地基设计的一般原则,结合各国已有的典型试验中模型地基的动力响应实测结果,以加速度峰值放大系数及其傅里叶幅值谱为分析依据,从边界效应、模型地基高度、土体含水量及地震波输入次数... 为了给出土-结构动力相互作用大型振动台试验中模型地基设计的一般原则,结合各国已有的典型试验中模型地基的动力响应实测结果,以加速度峰值放大系数及其傅里叶幅值谱为分析依据,从边界效应、模型地基高度、土体含水量及地震波输入次数4个方面对模型地基的振动性态进行了比较分析。结果表明:土箱刚性、土的自振特性、地基高度、土体含水量及地震波的输入次数是影响模型地基动力特性的主要因素,并提出了相应的控制原则。该结论可为同类试验中模型地基的设计和试验的顺利开展提供有益的参考。 展开更多

关键词 土-结构动力相互作用 振动台试验 加速度放大系数 模型地基 土箱 边界效应

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土-结构动力相互作用几个实际应用问题 被引量：34

3

作者 窦立军 杨柏坡 刘光和 《世界地震工程》 CSCD 1999年第4期62-68,共7页

对土－结构动力相互作用的效应和分析方法作了简要的回顾，对上－结构动力相互作 用几个实际应用问题进行了分析讨论。

关键词 土-结构动力 相互作用 地基 抗震设计

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基于声固耦合法的拱坝-库水-地基相互作用分析 被引量：5

4

作者 李艳朋 林皋 +1 位作者 胡志强 李志远 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期451-457,共7页

为了研究拱坝库底吸收边界对坝面动水压力分布及坝体动力响应的影响,本文基于声固耦合法结合阻抗边界条件对库水表面重力波、库底吸收边界、坝体-库水交界面和库尾辐射边界进行模拟。建立了大岗山拱坝-库水-地基系统有限元模型,通过计... 为了研究拱坝库底吸收边界对坝面动水压力分布及坝体动力响应的影响,本文基于声固耦合法结合阻抗边界条件对库水表面重力波、库底吸收边界、坝体-库水交界面和库尾辐射边界进行模拟。建立了大岗山拱坝-库水-地基系统有限元模型,通过计算地震条件下不同库底反射系数的坝面动水压力及坝体动力响应,算例验证了提出模型的准确性。结果表明:库底反射系数越大,动水压力幅值越大,并且越靠近库底这种影响越明显。变库底反射系数和单一库底反射系数条件下的坝面动水压力分布及坝体动力响应相差较大,因此工程中在考虑库底吸收边界时可适当考虑变库底反射系数条件下的坝体动力响应。 展开更多

关键词 拱坝-库水-地基相互作用 声固耦合法 阻抗边界条件 有限元 库底吸收 变库底反射系数 动水压力 坝体动力响应

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考虑成层土剪切效应的相邻桩基动力相互作用 被引量：6

5

作者 王珏 周叮 +2 位作者 刘伟庆 王曙光 杜东升 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期732-742,共11页

在Winkler模型中引入描述地基土剪切效应的第二地基参数,采用初参数法求解双参数地基模型中桩的水平振动微分方程,运用传递矩阵法得到层状地基中邻桩的动力相互作用因子。分析表明双参数地基模型的计算结果比Winkler模型的计算结果偏大... 在Winkler模型中引入描述地基土剪切效应的第二地基参数,采用初参数法求解双参数地基模型中桩的水平振动微分方程,运用传递矩阵法得到层状地基中邻桩的动力相互作用因子。分析表明双参数地基模型的计算结果比Winkler模型的计算结果偏大,在低外载激振频率、小桩土弹模比、小桩间距和均质土的情况下差异更为明显。文中对影响动力相互作用因子的诸多因素(桩土弹模比、桩间距、桩间角、地基成层性、桩底边界条件、桩身长径比以及激振频率)进行了参数化分析。结果表明,桩间距和桩间角是影响邻桩相互作用因子最明显的参数,桩土弹模比对均质土的邻桩动力相互作用因子影响微小,而对层状土的邻桩动力相互作用因子影响较大。 展开更多

关键词 土-基础动力相互作用 动力相互作用因子 双参数地基 传递矩阵法 邻桩

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土-结构相互作用的岩溶区框架结构抗震研究 被引量：2

6

作者 何声 杨仕升 +1 位作者 王永幸 梁齐立 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2014年第4期94-101,共8页

岩溶区地质条件复杂,采用土-结构动力相互作用的方法,探讨一些特殊的地质条件对上部结构的地震反应影响,对岩溶区的建筑抗震研究具有重要意义。研究表明:岩溶地基中土洞的发育会使土层对地震波的放大效应增强,导致上部结构位移和剪力增... 岩溶区地质条件复杂,采用土-结构动力相互作用的方法,探讨一些特殊的地质条件对上部结构的地震反应影响,对岩溶区的建筑抗震研究具有重要意义。研究表明:岩溶地基中土洞的发育会使土层对地震波的放大效应增强,导致上部结构位移和剪力增加;与垂向分布土洞的工况相比,当土洞水平分布时,岩溶地基上部框架结构地震反应更强,框架结构位移和剪力较大。 展开更多

关键词 框架结构 土-结构动力相互作用 有限元 岩溶地基 土洞 抗震

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直立式混凝土落地声屏障振动放大效应 被引量：1

7

作者 刘必灯 宋瑞祥 +2 位作者 邬玉斌 吴琼 吴瑞 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期337-344,412,413,共10页

以普速铁路路侧落地安装直立式混凝土声屏障为研究对象,利用原位试验方法研究了列车运行下屏障板水平及竖向加速度时程和频谱特征,结合悬臂板理论模态分析了屏障板相对其基础的振动放大效应及机理。结果表明,钢轨-轨枕-道床-声屏障基础... 以普速铁路路侧落地安装直立式混凝土声屏障为研究对象,利用原位试验方法研究了列车运行下屏障板水平及竖向加速度时程和频谱特征,结合悬臂板理论模态分析了屏障板相对其基础的振动放大效应及机理。结果表明,钢轨-轨枕-道床-声屏障基础振动递减,屏障板较其基础加速度平均放大2倍,振级平均增大6 dB,道床和基础竖向振动卓越频率为63.5 Hz,水平向放大显著频段为6~8 Hz和40~50 Hz,竖向放大显著频率为63.5 Hz和160 Hz。理论模态分析显示,屏障板水平向前2阶自振频率为7 Hz和46 Hz,竖向1阶自振频率为170 Hz,说明水平放大效应与其前2阶自振频率相关,竖向放大效应与其1阶自振频率和基础激励频率相关。将屏障板振动响应估算简化为地基土-声屏障动力相互作用耦合振动模型,以考虑其受地基激励强迫振动和自由振动双重影响是合理可行的。 展开更多

关键词 落地声屏障 振动放大效应 地基土-声屏障动力相互作用 加速度时程和频谱特征 原位试验 普速铁路

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SH波作用下斜坡地形中桩基的动力响应研究

8

作者 可文海 杨文海 +1 位作者 李源 吴磊 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1545-1555,共11页

斜坡地形会显著放大地震效应,威胁坡中桩基的抗震安全。为揭示斜坡地形效应对桩基震动的影响机制,提出了一种解析方法,求解了SH波入射的斜坡桩动力响应。首先,基于波函数展开法求解到任意入射角SH波下的斜坡土体自由场位移;然后,通过Pas... 斜坡地形会显著放大地震效应,威胁坡中桩基的抗震安全。为揭示斜坡地形效应对桩基震动的影响机制,提出了一种解析方法,求解了SH波入射的斜坡桩动力响应。首先,基于波函数展开法求解到任意入射角SH波下的斜坡土体自由场位移;然后,通过Pasternak地基梁模型模拟桩与震动土体的相互作用,并结合桩基边界条件求解了桩的动力响应。计算结果与有限元模拟结果进行了对比,吻合良好,有效验证了方法的准确性。通过参数分析,研究了桩-土模量比、桩长细比、斜坡坡度及SH波频率对斜坡桩震动的影响。结果表明:当桩-土模量比(100)较小、桩长细比(10)较小、特定斜坡坡度(90°、150°)及特定震动频率时地形效应会显著增幅桩基震动。本研究将为西部高烈度山区斜坡桥桩的抗震设计理论的进一步完善提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 斜坡地形效应 桩-土相互作用 动力响应 Pasternak地基梁模型 SH波

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声屏障结构的列车脉动风致振动分析 被引量：32

9

作者 焦长洲 高波 王广地 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期531-536,共6页

在考虑桩-土-结构共同作用的基础上,用ANSYS软件对插板式声屏障结构的脉动风致振动响应进行了数值计算,分析了列车车型、运行速度、声屏障结构高度和长度对结构动力特性的影响,为高速铁路声屏障结构的设计提供了合理参数.结果表明:CRH2... 在考虑桩-土-结构共同作用的基础上,用ANSYS软件对插板式声屏障结构的脉动风致振动响应进行了数值计算,分析了列车车型、运行速度、声屏障结构高度和长度对结构动力特性的影响,为高速铁路声屏障结构的设计提供了合理参数.结果表明:CRH2型列车比CRH3型列车通过时声屏障结构垂直构件的位移增大18.6%,弯矩增大8.5%;垂直构件的位移、弯矩随列车运行速度和结构高度增大呈非线性关系明显增大;随声屏障结构长度增大,垂直构件的位移和弯矩增大,但长度超过120 m以后减小,并逐渐趋于稳定值. 展开更多

关键词 声屏障结构 脉动风压力 桩-土-结构共同作用 动力特性

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地震、列车竖向荷载共同作用下大跨桥梁的动力响应分析 被引量：5

10

作者 郜新军 赵成刚 +1 位作者 郭院成 郭孝坤 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期543-548,共6页

以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。结果表明,地震波入射角... 以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。结果表明,地震波入射角度对桥梁的动力响应有显著的影响,随着入射角度的增大,跨中竖向位移、速度都不断地增大;在地震作用下,列车速度对桥梁动力响应的影响相对较小,桥梁结构的动力响应并不总是随着列车运行速度的增加而增加,而是在某一速度达到最大;考虑土-结构动力相互作用(SSI)时,桥梁参考点处的竖向位移显著增大,而跨中弯矩有所减小。 展开更多

关键词 地震波斜入射 车-桥耦合 地基土体 动力分析 土-结构动力相互作用

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地基-基础隔震系统整体地震响应有限元分析 被引量：3

11

作者 王彬 丁海平 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2005年第8期12-16,共5页

近几十年来,基础隔震技术逐渐被重视,得到了广泛的应用,并被纳入国家建筑抗震设计规范。但是在传统的理论分析中,对于基础隔震结构往往忽视土-结构动力相互作用对其隔震效果的影响。即使考虑地基的影响,也大都是采用弹簧和阻尼器(地基... 近几十年来,基础隔震技术逐渐被重视,得到了广泛的应用,并被纳入国家建筑抗震设计规范。但是在传统的理论分析中,对于基础隔震结构往往忽视土-结构动力相互作用对其隔震效果的影响。即使考虑地基的影响,也大都是采用弹簧和阻尼器(地基动刚度)代替。笔者运用ANSYS软件的二次开发功能,提出将结构、隔震层和地基结合起来作为一个完整系统分析,并对一叠层橡胶基础隔震7层钢筋混凝土框架结构在考虑土-结相互作用情况下,进行了整体地震响应有限元计算、比较、分析。结果表明进行地基-基础隔震系统整体地震响应有限元分析是完全可行的而且是必要的。 展开更多

关键词 基础隔震 土-结均动力相互作用 地震更应 叠层橡胶垫 基础隔震系统 有限元分析 地震响应 土-结构动力相互作用 地基 钢筋混凝土框架结构

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软弱地基上隔震结构地震反应及隔震效果的预测方法研究 被引量：8

12

作者 于旭 庄海洋 +1 位作者 陈国兴 刘帅 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期817-826,共10页

基于软弱地基上隔震结构的动力反应特征,提出了软弱地基-隔震结构相互作用体系的动力特性简化分析方法,在此基础上建立了软弱地基条件下考虑SSI效应的水平向减震系数、隔震结构剪力及隔震层位移的简化预测方法,通过简化方法的计算结果... 基于软弱地基上隔震结构的动力反应特征,提出了软弱地基-隔震结构相互作用体系的动力特性简化分析方法,在此基础上建立了软弱地基条件下考虑SSI效应的水平向减震系数、隔震结构剪力及隔震层位移的简化预测方法,通过简化方法的计算结果与振动台模型试验结果、时程分析计算结果的对比分析,验证了提出的简化分析方法的可行性和易用性,对比分析结果同时表明简化方法得到的预测结果具有较理想的精度,能够合理反映软弱地基-隔震结构体系的动力相互作用效应,为评估软弱地基上SSI效应对隔震结构设计方案的影响提供了有效方法。 展开更多

关键词 隔震结构 土-结构动力相互作用 软弱地基 地震反应 预测方法

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群桩基础引发饱和地基振动的近似解析解 被引量：8

13

作者 史吏 王慧萍 +1 位作者 孙宏磊 潘晓东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1750-1760,共11页

建立了饱和半空间-群桩基础耦合动力近似解析模型,其中基桩考虑为欧拉梁,饱和地基采用Biot两相介质动力控制方程,二者在频率-波数域中利用桩-土相互作用点处的饱和地基柔度矩阵进行耦合,并采用快速傅里叶逆变换获得频域解答。分析了饱... 建立了饱和半空间-群桩基础耦合动力近似解析模型,其中基桩考虑为欧拉梁,饱和地基采用Biot两相介质动力控制方程,二者在频率-波数域中利用桩-土相互作用点处的饱和地基柔度矩阵进行耦合,并采用快速傅里叶逆变换获得频域解答。分析了饱和地基中群桩基础的动力阻抗及刚性承台上施加简谐振动荷载时群桩基础引起的饱和地基振动响应。研究结果表明,荷载类型、激振频率以及地基渗透系数对饱和地基位移和孔压响应有明显影响。特别的,群桩基础动力阻抗峰值频率会随着地基渗透系数的增加而增大。 展开更多

关键词 饱和地基 振动 桩-土相互作用 动力响应 解析模型

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精度可控地基阻抗力的一种时域差分计算方法 被引量：8

14

作者 杜修力 赵建锋 韩强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期59-66,共8页

将集总参数模型与时域差分递归的滤波器模型相结合,提出了一种可完整考虑基础阻抗函数中奇异项和正则项且精度可控的时域地基阻抗力的计算方法,数值算例表明该方法在感兴趣的频域范围内对频率相关的阻抗函数拟合良好.

关键词 土-结构动力相互作用 时域子结构法 地基阻抗力 阻抗函数 数字滤波器

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二维地基波阻板隔振分析 被引量：20

15

作者 高广运 李伟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第2期130-135,共6页

本文采用了以薄层法层状半空间基本解答作为格林函数的边界元法,对均质弹性半空间和层状半空间中二维波阻板隔振设计进行了详细的参数分析。分析结果表明,均质弹性半空间和层状半空间内采用波阻板隔振均可取得较好的隔振效果;应保证波... 本文采用了以薄层法层状半空间基本解答作为格林函数的边界元法,对均质弹性半空间和层状半空间中二维波阻板隔振设计进行了详细的参数分析。分析结果表明,均质弹性半空间和层状半空间内采用波阻板隔振均可取得较好的隔振效果;应保证波阻板具有合理的宽度和较小的埋深,才能得到理想的隔振效果;同时增加波阻板的厚度和模量是提高隔振效果的最有效的2种措施;此外,分层性对波阻板隔振效果也具有一定的影响。 展开更多

关键词 粘弹性层状地基 波阻板 半解析边界元法 薄层法 土-结构动力相互作用

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Gibson地基波阻板隔振分析 被引量：7

16

作者 孙雨明 李伟 高广运 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期40-45,共6页

采用薄层法层状半空间基本解答作为格林函数的边界元法,对Gibson地基三维波阻板(WIB)隔振设计进行了详细的参数分析。结果表明Gibson地基内采用WIB隔振有较好的隔振效果;应保证WIB具有合理的宽度和较小的埋深;增加WIB的厚度和模量是提... 采用薄层法层状半空间基本解答作为格林函数的边界元法,对Gibson地基三维波阻板(WIB)隔振设计进行了详细的参数分析。结果表明Gibson地基内采用WIB隔振有较好的隔振效果;应保证WIB具有合理的宽度和较小的埋深;增加WIB的厚度和模量是提高隔振效果的最有效的两种措施;此外地基竖向模量变化对WIB隔振效果也具有一定的影响。本文的研究成果对于WIB隔振设计的推广使用具有重要意义。 展开更多

关键词 GIBSON地基 波阻板 半解析边界元法 薄层法 土-结构动力相互作用

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动载作用下群桩桩顶的荷载分布 被引量：3

17

作者 蒯行成 任毕乔 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期14-19,共6页

采用动力文克尔地基梁模型计算单桩的动力阻抗 ,利用动力相互作用因子来考虑桩 -土动力相互作用 ,在此基础上导出计算群桩桩顶内力的方程 .

关键词 荷载分布 动力文克尔地基梁模型 动力阻抗 桩-土动力相互作用 动荷载 群桩 基础工程

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大比例模型稳态激振试验研究 被引量：4

18

作者 余俊 尚守平 +2 位作者 王海东 卢华喜 任慧 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期11-15,共5页

设计并制作了一个土桩上部结构动力相互作用1/2比例框架模型,并对模型进行了弹性范围内的顶部稳态激振试验.对比了忽略重力加速度模拟模型、部分考虑重力加速度模拟模型、考虑重力加速度模拟模型3种工况下顶部机械激振的模型动力反应情... 设计并制作了一个土桩上部结构动力相互作用1/2比例框架模型,并对模型进行了弹性范围内的顶部稳态激振试验.对比了忽略重力加速度模拟模型、部分考虑重力加速度模拟模型、考虑重力加速度模拟模型3种工况下顶部机械激振的模型动力反应情况,发现结构顶部速度响应与底部速度响应存在较大不同,并且随着所考虑的重力荷载的增加,模型的基频逐渐降低,频率的变化基本符合相似规律.通过与实测值进行对比发现,本文所建有限元计算模型基本符合实际情况.通过计算,发现结构的频率、加速度响应随土层弹性模量的变化基本呈指数函数变化,提出了通过制造基于考虑土结构动力相互作用的人工地基达到减震效果的新思路. 展开更多

关键词 土-结构动力相互作用 大比例模型试验 稳态激振 人工地基 减震

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