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基于波动理论的桩-土体系地震响应的数值分析
被引量:
1
1
作者
冯小娟
黄义
+1 位作者
曹彩芹
姚琨
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2011年第1期215-221,共7页
【目的】研究桩-土体系地震响应特征,为工程抗震研究提供参考。【方法】基于动力平衡方程,推导黏弹性土介质的波动方程,利用伽辽金加权余量法,建立波动方程时域的离散形式;借助ABAQUS软件,采用有限元和无限元耦合的数值方法,对水平地震...
【目的】研究桩-土体系地震响应特征,为工程抗震研究提供参考。【方法】基于动力平衡方程,推导黏弹性土介质的波动方程,利用伽辽金加权余量法,建立波动方程时域的离散形式;借助ABAQUS软件,采用有限元和无限元耦合的数值方法,对水平地震作用下桩的动力响应进行数值计算;分析桩的长径比、上部结构质量和桩-土接触面不同时,桩-土体系对地震波的响应特征。【结果】桩的长径比越小,桩的变形越大;上部结构质量越大,惯性力越大,对桩顶部附近桩身的影响越大;桩-土接触面有滑移无开裂时桩的加速度响应明显较无滑移无开裂时大。【结论】水平地震作用下桩土体系中的桩体横向地震响应受桩的长径比、上部结构质量、桩-土接触面特性等因素的影响。在今后的桩基抗震设计中,可以根据桩体横向变形的规律,针对这些因素合理地选择桩基设计方案,从而提高桩体及其上部结构的抗震性能。
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关键词
桩
-
土相互作用
黏弹性本构关系
地震波
有限元
-
无限
元
耦合
分析
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职称材料
沉井基础地震响应规律及接触面应力分布特征研究
2
作者
陈阳
张润妍
+2 位作者
訾凡
韩健勇
贾鹏蛟
《铁道学报》
北大核心
2025年第5期151-160,共10页
针对现有桥梁沉井基础结构抗震分析方法欠缺的问题,引入“有限元-无限元”计算理论,建立地震作用下沉井基础的时域分析有限元-无限元耦合计算模型。分析沉井基础对地震动峰值强度大小、场地土动力特性及结构与土体接触面应力分布特征等...
针对现有桥梁沉井基础结构抗震分析方法欠缺的问题,引入“有限元-无限元”计算理论,建立地震作用下沉井基础的时域分析有限元-无限元耦合计算模型。分析沉井基础对地震动峰值强度大小、场地土动力特性及结构与土体接触面应力分布特征等的响应规律。研究结果表明,地震波在场地土的传播过程中,随着峰值加速度从0.1g增加至0.4g时,其震动效应被逐渐放大,且基础顶部加速度放大系数较底部更为显著。场地土的动力特性对沉井基础与四周地基相互作用系统有显著的影响,忽略土层惯性力可能导致低估基础顶部和底部的水平相对峰值位移约40%。基底面法向接触应力呈中心对称分布,且在基础边缘呈现显著的集中现象。基底切向应力则沿该点近似反对称分布,且剪应力在沉井底部边缘处分布较为复杂。地震初期,受地基土的约束作用,沉井基础结构外边缘法向应力底部大于顶部。然而,由于能量的积累和传递,基础顶部的法向应力逐渐增大,基础顶底部应力差异逐渐减小。研究结果可为沉井基础的抗震设计提供参考依据。
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关键词
沉井基础
地震
有限元-无限元分析
应力
稳定性
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职称材料
桩基础对邻近场地冲击荷载的响应分析
被引量:
5
3
作者
刘毓氚
刘一鸣
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期2796-2802,共7页
桩基础对邻近场地作用冲击荷载的响应本质上是桩-土组成的体系在冲击荷载下的整体动力相互作用问题。为了研究该问题,采用有限元法模拟冲击荷载引起桩基础的振动。利用通用有限元分析软件ABAQUS建立了有限元-无限元(FE-IFE)耦合分析模型...
桩基础对邻近场地作用冲击荷载的响应本质上是桩-土组成的体系在冲击荷载下的整体动力相互作用问题。为了研究该问题,采用有限元法模拟冲击荷载引起桩基础的振动。利用通用有限元分析软件ABAQUS建立了有限元-无限元(FE-IFE)耦合分析模型,分析了冲击荷载作用时桩基础动力响应的规律,并对影响桩基础响应的因素进行了探讨。计算结果表明,桩的振动程度取决于冲击荷载作用间距和冲击荷载能量,而冲击荷载作用间距越远,桩的振动波长越长。
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关键词
冲击荷载
桩
-
土动力相互作用
有限元
-
无限
元
耦合
分析
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职称材料
题名
基于波动理论的桩-土体系地震响应的数值分析
被引量:
1
1
作者
冯小娟
黄义
曹彩芹
姚琨
机构
西安建筑科技大学理学院
出处
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2011年第1期215-221,共7页
基金
陕西省教育厅专项科研项目"三维桩-土体系的地震波响应研究"(08JK341)
西安建筑科技大学基础基金项目"基础结构体的地震响应研究"(JC0821)
文摘
【目的】研究桩-土体系地震响应特征,为工程抗震研究提供参考。【方法】基于动力平衡方程,推导黏弹性土介质的波动方程,利用伽辽金加权余量法,建立波动方程时域的离散形式;借助ABAQUS软件,采用有限元和无限元耦合的数值方法,对水平地震作用下桩的动力响应进行数值计算;分析桩的长径比、上部结构质量和桩-土接触面不同时,桩-土体系对地震波的响应特征。【结果】桩的长径比越小,桩的变形越大;上部结构质量越大,惯性力越大,对桩顶部附近桩身的影响越大;桩-土接触面有滑移无开裂时桩的加速度响应明显较无滑移无开裂时大。【结论】水平地震作用下桩土体系中的桩体横向地震响应受桩的长径比、上部结构质量、桩-土接触面特性等因素的影响。在今后的桩基抗震设计中,可以根据桩体横向变形的规律,针对这些因素合理地选择桩基设计方案,从而提高桩体及其上部结构的抗震性能。
关键词
桩
-
土相互作用
黏弹性本构关系
地震波
有限元
-
无限
元
耦合
分析
Keywords
pile
-
soil interaction
visco
-
elastic constitutive relation
seismic wave
analysis of finite element and infinite element coupling
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
沉井基础地震响应规律及接触面应力分布特征研究
2
作者
陈阳
张润妍
訾凡
韩健勇
贾鹏蛟
机构
西安理工大学土木建筑工程学院
中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司
山东建筑大学土木工程学院
苏州大学轨道交通学院
出处
《铁道学报》
北大核心
2025年第5期151-160,共10页
基金
国家自然科学基金(52008338)
陕西省博士后科研项目(2023BSHYDZZ138)
+2 种基金
陕西省科协青年人才托举计划(20240722)
中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室开放研究基金(NO.IWHR-ENGI-202305)
山东省高等学校“青创团队计划”(2023KJ324)。
文摘
针对现有桥梁沉井基础结构抗震分析方法欠缺的问题,引入“有限元-无限元”计算理论,建立地震作用下沉井基础的时域分析有限元-无限元耦合计算模型。分析沉井基础对地震动峰值强度大小、场地土动力特性及结构与土体接触面应力分布特征等的响应规律。研究结果表明,地震波在场地土的传播过程中,随着峰值加速度从0.1g增加至0.4g时,其震动效应被逐渐放大,且基础顶部加速度放大系数较底部更为显著。场地土的动力特性对沉井基础与四周地基相互作用系统有显著的影响,忽略土层惯性力可能导致低估基础顶部和底部的水平相对峰值位移约40%。基底面法向接触应力呈中心对称分布,且在基础边缘呈现显著的集中现象。基底切向应力则沿该点近似反对称分布,且剪应力在沉井底部边缘处分布较为复杂。地震初期,受地基土的约束作用,沉井基础结构外边缘法向应力底部大于顶部。然而,由于能量的积累和传递,基础顶部的法向应力逐渐增大,基础顶底部应力差异逐渐减小。研究结果可为沉井基础的抗震设计提供参考依据。
关键词
沉井基础
地震
有限元-无限元分析
应力
稳定性
Keywords
open caisson foundation
seismic
finite
-
infinite analysis
stress
stability
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
U443.13 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
桩基础对邻近场地冲击荷载的响应分析
被引量:
5
3
作者
刘毓氚
刘一鸣
机构
福州大学土木工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期2796-2802,共7页
基金
福建省新世纪优秀人才支持项目(No.XSJRC2007-15)
文摘
桩基础对邻近场地作用冲击荷载的响应本质上是桩-土组成的体系在冲击荷载下的整体动力相互作用问题。为了研究该问题,采用有限元法模拟冲击荷载引起桩基础的振动。利用通用有限元分析软件ABAQUS建立了有限元-无限元(FE-IFE)耦合分析模型,分析了冲击荷载作用时桩基础动力响应的规律,并对影响桩基础响应的因素进行了探讨。计算结果表明,桩的振动程度取决于冲击荷载作用间距和冲击荷载能量,而冲击荷载作用间距越远,桩的振动波长越长。
关键词
冲击荷载
桩
-
土动力相互作用
有限元
-
无限
元
耦合
分析
Keywords
impact loading
pile
-
soil dynamic interaction
finite element
-
infinite element(FE
-
IFE) coupled analysis
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于波动理论的桩-土体系地震响应的数值分析
冯小娟
黄义
曹彩芹
姚琨
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2011
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
沉井基础地震响应规律及接触面应力分布特征研究
陈阳
张润妍
訾凡
韩健勇
贾鹏蛟
《铁道学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
桩基础对邻近场地冲击荷载的响应分析
刘毓氚
刘一鸣
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
5
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职称材料
已选择
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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