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液化场地桩-土-桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 被引量:43
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作者 凌贤长 王东升 +2 位作者 王志强 王成 王臣 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期67-72,84,共7页
大型振动台模型试验是目前研究土 -结动力相互作用的一种极其有效的手段。以 1976年唐山地震中倒塌的胜利桥为原型 ,开展 1∶10模型的液化场地桩 -土 -桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 ,很好地再现了自然地震触发地基砂土... 大型振动台模型试验是目前研究土 -结动力相互作用的一种极其有效的手段。以 1976年唐山地震中倒塌的胜利桥为原型 ,开展 1∶10模型的液化场地桩 -土 -桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 ,很好地再现了自然地震触发地基砂土液化的各种主要宏观震害现象 ,并且模型桩的试验破坏状况与其原型的实际震害情况也比较吻合。主要介绍有关此次大型振动台模型试验的相似设计、操作技术及试验结果等方面的若干关键科学问题 ,以飨同仁。 展开更多
关键词 桩-土-桥梁结构动力相互作用 液化场地 大型振动台模型试验 地震
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Rayleigh波作用下桩-土-桥梁结构动力相互作用问题研究 被引量:5
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作者 谷音 于志敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期98-102,134,共6页
基于等效粘弹性人工边界单元建立了可考虑成层介质及Rayleigh波输入的二维有限元时域模型,计算了Rayleigh波作用下成层介质与均匀介质的自由场反应,与理论解比较表明有限元计算结果具有较好的工程精度。针对Rayleigh波作用下桩-土-典型... 基于等效粘弹性人工边界单元建立了可考虑成层介质及Rayleigh波输入的二维有限元时域模型,计算了Rayleigh波作用下成层介质与均匀介质的自由场反应,与理论解比较表明有限元计算结果具有较好的工程精度。针对Rayleigh波作用下桩-土-典型刚构桥梁结构动力反应进行了分析,考虑了场地条件的不同、软夹层位置的改变、不同频率Rayleigh波的输入以及桩长对Rayleigh波传播与场地地震反应的影响,对影响因素进行了讨论。 展开更多
关键词 RAYLEIGH波 桩-土-桥梁结构动力相互作用 人工边界单元 成层介质 参数分析
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土-承台动力相互作用对砂土场地桩基桥梁地震反应的影响 被引量:1
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作者 杨当 王靖程 叶爱君 《城市道桥与防洪》 2024年第1期199-204,M0017,共7页
在桩基桥梁的地震反应分析中,桩-土动力相互作用是个重要的问题,而对于采用低桩承台基础的桥梁,承台埋在土面以下,还存在土与承台之间的动力相互作用。目前,地震反应分析中一般不考虑土-承台动力相互作用的影响,相关研究也很少。为此,利... 在桩基桥梁的地震反应分析中,桩-土动力相互作用是个重要的问题,而对于采用低桩承台基础的桥梁,承台埋在土面以下,还存在土与承台之间的动力相互作用。目前,地震反应分析中一般不考虑土-承台动力相互作用的影响,相关研究也很少。为此,利用OpenSees有限元分析程序,基于p-y曲线建立了土-结构一体化桩基单墩模型,选择40条实际岩石场地地震记录作为输入,开展了考虑土-承台动力相互作用的桩基桥梁地震反应分析。结果表明,考虑土-承台动力相互作用后,结构的基本周期会减小,墩底曲率会明显增大,桩顶曲率会大幅减小,但墩顶位移的减小可以忽略。 展开更多
关键词 桥梁 基础 地震反应 -结构一体化模型 -承台动力相互作用
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桩基础桥梁的土-结构动力相互作用 被引量:7
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作者 孙剑平 朱晞 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期65-69,共5页
首先以加权残差公式为基础 ,采用积分方程方法推导与桩基础对应的层状场地动力刚度矩阵公式 ,并用解析解验证了数值分析的计算结果 ;然后用子结构法联合积分方程方法和有限元法的计算结果 ,求解土 -结构动力相互作用的地震响应 ;最后以... 首先以加权残差公式为基础 ,采用积分方程方法推导与桩基础对应的层状场地动力刚度矩阵公式 ,并用解析解验证了数值分析的计算结果 ;然后用子结构法联合积分方程方法和有限元法的计算结果 ,求解土 -结构动力相互作用的地震响应 ;最后以芜湖长江大桥主跨斜拉桥长塔墩的地震响应为例 ,将本文的计算结果与 Penzien模型的计算结果作了比较。 展开更多
关键词 基础 层状场地 -结构动力相互作用 边界元法 结构方法 桥梁 计算
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液化场地桩-土-结构动力相互作用的有限元分析 被引量:40
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作者 黄雨 八嶋厚 张锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期646-651,共6页
基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动... 基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动荷载作用下砂土的循环活动性以及液化强度等特性。对于桩的动力本构行为,则采用了可以考虑体积效应和轴向力影响的梁—柱单元来模拟。以某城市高架桥的实际工程为例,应用该方法对地基液化时桩—土—结构的动力相互作用进行了计算分析,并得到了一些有用的结论。 展开更多
关键词 地震液化 --结构动力相互作用 本构模型 动力耦合分析 有限元
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桩-土-结构体系动力相互作用的试验研究 被引量:21
6
作者 钱德玲 赵元一 王东坡 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1856-1861,共6页
采用挤扩支盘桩-土-结构体系进行振动台模型试验,以了解在地震动激励下该体系的抗震性能以及支盘桩对结构体系的抗拉、抗压及抗扭曲的作用.在试验的基础上,对该体系的基频、阻尼比、振型、最大位移、结构顶层加速度反应以及破坏特征进... 采用挤扩支盘桩-土-结构体系进行振动台模型试验,以了解在地震动激励下该体系的抗震性能以及支盘桩对结构体系的抗拉、抗压及抗扭曲的作用.在试验的基础上,对该体系的基频、阻尼比、振型、最大位移、结构顶层加速度反应以及破坏特征进行了计算和分析.结果表明,相互作用体系对结构动力特性和结构地震反应均有较大的影响,结构的破坏形式与基础形式、土层性质等因素有关,支盘桩对地震的阻抗性能有了初步的显示. 展开更多
关键词 --结构体系 动力相互作用 抗震性能 挤扩支盘 振动台试验
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桩-土-结构动力相互作用的分析模型与方法 被引量:33
7
作者 肖晓春 林皋 迟世春 《世界地震工程》 CSCD 2002年第4期123-130,共8页
针对桩-土-结构动力相互作用问题中桩的分析模型、群桩效率和整个体系的分析方法等问题总结了其发展现状,讨论了今后的发展趋势,并就有待深入研究的问题提出了作者的观点。
关键词 --结构 动力相互作用 效率 结构
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考虑土-结构相互作用效应的三维桩基结构动力有限元分析 被引量:7
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作者 熊辉 吕西林 黄靓 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期756-762,共7页
结合简化阻抗法建立了三维相互作用结构的动力有限元分析模型,导出了考虑群桩刚体、惯性效应作用时的结构相互作用时程积分方程式,以近乎纯结构有限元的建模途径合理地反映出桩-土-上部结构在水平地震作用下的动力相互作用特性。模型中... 结合简化阻抗法建立了三维相互作用结构的动力有限元分析模型,导出了考虑群桩刚体、惯性效应作用时的结构相互作用时程积分方程式,以近乎纯结构有限元的建模途径合理地反映出桩-土-上部结构在水平地震作用下的动力相互作用特性。模型中引入具有桩(筏)-土阻抗特性的弹阻单元来描述不同群桩布置、土层状况因素对体系反应的参与作用,而在动力方程中竖向SV剪切波经桩土刚体相互作用产生的水平、摇摆分量对体系的影响亦得以体现。20层桩承刚框架结构的动力分析表明:较柔的桩、土基础使得体系的SSI效应增强,但其参与程度与群桩效应相关,而结构构件内力较不考虑相互作用时有较大折减;应用该法可精确、快速地进行复杂上、下部结构时程反应分析。 展开更多
关键词 效应 三维群-分层-上部结构相互作用 刚体 惯性相互作用 整体有限元计算 动力反应
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液化场地桥梁桩—土动力相互作用p-y曲线特性研究 被引量:6
9
作者 张效禹 唐亮 +3 位作者 凌贤长 苏雷 刘春辉 高霞 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期619-625,共7页
针对液化场地桩—土动力相互作用振动台试验,基于OpenSees有限元数值计算平台,建立了三维有限元数值模型。采用振动台试验结果,验证了数值模型的正确性。基于此数值模型,进行液化场地桩—土动力相互作用p-y曲线特性的参数分析,研究了砂... 针对液化场地桩—土动力相互作用振动台试验,基于OpenSees有限元数值计算平台,建立了三维有限元数值模型。采用振动台试验结果,验证了数值模型的正确性。基于此数值模型,进行液化场地桩—土动力相互作用p-y曲线特性的参数分析,研究了砂土的渗透系数、内摩擦角和相对密度、上覆粘土层厚度及桩径对曲线的影响效应。研究表明,砂土液化后,动力p-y曲线的滞回圈面积较液化前有明显增大;砂土的渗透系数控制着砂土超孔压的增长趋势;砂土的内摩擦角、相对密度的增大及粘土层厚度的增加使动力p-y曲线滞回圈的面积趋于减小,而桩径的增大使动力p-y曲线滞回圈面积变大。 展开更多
关键词 液化场地 P-Y曲线 -动力相互作用 有限元法 振动台试验
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土-桩-框架结构动力相互作用非线性有限元模拟 被引量:10
10
作者 何益斌 夏栋舟 +1 位作者 黄欣荣 闫岩 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2008年第3期428-432,共5页
目的用有限元方法研究土-桩-框架结构动力相互作用动力反应效应.方法以AN-SYS程序为工具和平台,选用符合实际工作机理的Davidenkov地基模型并定义其参数,利用ANSYS的重启动分析方法、采用APDL参数设计语言编制程序来实现对土体材料的非... 目的用有限元方法研究土-桩-框架结构动力相互作用动力反应效应.方法以AN-SYS程序为工具和平台,选用符合实际工作机理的Davidenkov地基模型并定义其参数,利用ANSYS的重启动分析方法、采用APDL参数设计语言编制程序来实现对土体材料的非线性及动力本构模型的模拟;同时利用ANSYS中Combin14单元模拟黏弹性边界,以此建立人工边界来模拟辐射阻尼效应;并提出集成阻尼矩阵的方法,解决结构和地基土阻尼不同而导致的阻尼耦合的问题.结果通过算例对土-桩-框架结构进行ANSYS分析,考虑土的非线性、接触边界非线性以及阻尼的耦合问题,研究了不同性质地基土的非线性以及不同上部结构对整个体系动力特性的影响,并与已有实验研究结果进行对比分析.结论结果表明提出的有限元方法能很好的模拟整个相互作用体系的非线性效应,为工程实践与设计提供重要的理论依据. 展开更多
关键词 -结构动力相互作用 非线性 ANSYS APDL参数设计 动力反应
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软土-桩-结构动力相互作用振动台模型试验研究 被引量:4
11
作者 鲍华 徐礼华 +1 位作者 凡红 邹万山 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2005年第6期644-648,共5页
目的分析探讨软土-桩-结构动力相互作用的机理.方法通过软土-桩-结构相互作用体系和刚性地基上建筑结构两个振动台模型试验,研究了相互作用对结构的动力特性和地震反应的影响.结果通过振动台试验得到了软土-桩-结构相互作用体系和刚性... 目的分析探讨软土-桩-结构动力相互作用的机理.方法通过软土-桩-结构相互作用体系和刚性地基上建筑结构两个振动台模型试验,研究了相互作用对结构的动力特性和地震反应的影响.结果通过振动台试验得到了软土-桩-结构相互作用体系和刚性地基上结构体系的自振周期、阻尼比、加速度反应和位移反应曲线等.结论结果表明,软土-桩-结构动力相互作用对结构的动力特性和地震反应有较大的影响:建筑结构自振频率减小,阻尼增大;在地震作用下,考虑相互作用的结构加速度、位移较基础固定的结构大. 展开更多
关键词 --结构 动力相互作用 振动台 模型试验 地震反应
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近场地震下考虑桩-土-框架结构相互作用的拟动力试验 被引量:5
12
作者 易伟建 夏玲琼 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1-8,共8页
考虑桩-土-结构相互作用,建立整个结构体系模型,在土槽实验室模拟框架结构在近场地震作用下的反应。由于下部结构的不可控性和土体的不确定性,提出采用反演分析识别下部结构的动力反应。试验中通过传感器有效的获取下部结构状态信息,确... 考虑桩-土-结构相互作用,建立整个结构体系模型,在土槽实验室模拟框架结构在近场地震作用下的反应。由于下部结构的不可控性和土体的不确定性,提出采用反演分析识别下部结构的动力反应。试验中通过传感器有效的获取下部结构状态信息,确定桩-土工作状态,运用子结构的概念完成整个结构体系的拟动力试验。利用实验室大型土槽,设计一个以钢管桩为基础的8层框架结构,探讨脉冲型地震和常规地震下作用下钢筋混凝土框架结构的反应。通过对比结构的破坏形态、底层的位移时程曲线和滞回曲线得到:脉冲型地震作用下,结构的反应远远大于常规地震下的反应;高强度的速度脉冲将引起结构产生更大的残余变形,同时结构有更高的位移需求。分离出基础引起的结构变形,基础的转角将大大增加结构的顶点位移,并且近场地震放大作用更加明显。 展开更多
关键词 -相互作用 反演 结构 动力试验 近场地震 框架结构
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支盘桩-土-上部结构动力相互作用体系的振动台模型试验设计 被引量:6
13
作者 王东坡 钱德玲 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期776-781,共6页
文章设计实现了支盘桩-土-上部结构动力相互作用体系的振动台模型试验。试验要求支盘桩-地基土-上部结构之间遵循相同的相似关系;按照Bockinghamπ定理导出试验模型各物理量的相似关系式和相似系数;根据振动台设备和边界条件的要求选用... 文章设计实现了支盘桩-土-上部结构动力相互作用体系的振动台模型试验。试验要求支盘桩-地基土-上部结构之间遵循相同的相似关系;按照Bockinghamπ定理导出试验模型各物理量的相似关系式和相似系数;根据振动台设备和边界条件的要求选用试验用模型土箱和试验用土;按照模型相似关系设计了结构体系的施工图;设计了自由场试验和系统振动台试验的加载制度。试验设计确定了试验的基本原则和实现方案,为进一步的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 力学 挤扩支盘 --结构相互作用 振动台试验
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液化场地单桩-土-桥梁结构地震相互作用大型振动台试验研究 被引量:1
14
作者 徐鹏举 胡庆立 凌贤长 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期327-332,共6页
基于振动台试验,研究三层土地层结构条件液化场地单桩-土-桥梁结构的地震反应特性。试验较好地再现了场地液化条件下单桩-柱墩的动力反应宏观特征,柱墩及振动台动位移、桩-柱墩动应变、砂土层孔隙水压力及孔压比都表现出随输入地震波幅... 基于振动台试验,研究三层土地层结构条件液化场地单桩-土-桥梁结构的地震反应特性。试验较好地再现了场地液化条件下单桩-柱墩的动力反应宏观特征,柱墩及振动台动位移、桩-柱墩动应变、砂土层孔隙水压力及孔压比都表现出随输入地震波幅值增大而反应更加剧烈的一般规律。而且,小震输入时未见永久变形,大、小震输入时柱墩位移幅值都远大于振动台;动应变最大幅值出现在上覆黏土层与砂土层界面处,并向两端逐渐减小;桩在小震时属弹性变形,大震时非线性显著,拉压区应变的对称性消失。输入地震波幅值、埋深和桩距是影响孔压和孔压比的重要因素,小震输入时孔压上升快、达到峰值快、消散也快,大震输入时孔压上升也快、但达到峰值慢、消散慢。研究结果对于合理认识液化场地桩-土-桥梁结构地震反应具有一定意义,也为进一步开展液化场地桥梁结构地震安全性评价积累了部分基础资料。 展开更多
关键词 液化场地 桥梁结构 -柱墩 地震相互作用 大型振动台试验
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挤扩支盘灌注桩-土-上部结构体系动力相互作用的研究
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作者 叶倩 钱德玲 《煤炭工程》 北大核心 2008年第9期83-85,共3页
论文介绍了研究挤扩支盘灌注桩-土-上部结构体系动力相互作用的方法,根据研究成果,挤扩支盘灌注桩中的支盘相当于阻尼器,可以起到减震作用。考虑相互作用的体系,结构的动力特性以及地震作用下的响应都有很大程度的变化。
关键词 挤扩支盘灌注--上部结构 动力相互作用 抗震性能
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考虑桩-土-结构动力相互作用时高层建筑风致振动的响应计算 被引量:2
16
作者 陈溶 薛松涛 秦岭 《振动与冲击》 EI CSCD 1999年第2期10-16,共7页
本文推导了考虑桩土结构动力相互作用时高层建筑在脉动风荷载作用下的运动方程。然后根据国家规范提供的参数及风洞试验得到的形状系数,推导出脉动风速及风压之间的关系,求出脉动风荷载的时程。利用该荷载对某超高层建筑的动力响... 本文推导了考虑桩土结构动力相互作用时高层建筑在脉动风荷载作用下的运动方程。然后根据国家规范提供的参数及风洞试验得到的形状系数,推导出脉动风速及风压之间的关系,求出脉动风荷载的时程。利用该荷载对某超高层建筑的动力响应进行了计算。计算结果表明:桩土结构动力相互作用对高层建筑的风致振动响应的影响是明显的,应当引起重视。 展开更多
关键词 --结构 动力相互作用 高层建筑 风致振动
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土-桩-结构相互作用对大跨度CFST拱桥地震反应的影响 被引量:28
17
作者 王浩 杨玉冬 +2 位作者 李爱群 乔建东 陈政清 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期433-437,共5页
以湖南益阳茅草街大桥为研究对象,采用J.Penzien质量-弹簧体系模拟桩基础与地基,基于ANSYS软件建立了该桥大跨度中承式钢管混凝土(CFST)系杆拱桥的三维有限元模型.以此为基础对茅草街大桥的地震反应进行了空间非线性时程分析,研究了不... 以湖南益阳茅草街大桥为研究对象,采用J.Penzien质量-弹簧体系模拟桩基础与地基,基于ANSYS软件建立了该桥大跨度中承式钢管混凝土(CFST)系杆拱桥的三维有限元模型.以此为基础对茅草街大桥的地震反应进行了空间非线性时程分析,研究了不同地震动输入下土-桩-结构相互作用对该桥地震响应的影响.研究结果表明,土-桩-结构相互作用对大跨度CFST拱桥地震反应的影响易受地震动输入方式等因素的影响,非常复杂,但是当基础刚度得到保证后,采用拱脚固结模式进行抗震分析是可行的. 展开更多
关键词 --结构相互作用 地震反应 钢管混凝 拱桥
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土-结构动力相互作用系统离心机振动台模型试验 被引量:46
18
作者 刘晶波 刘祥庆 +1 位作者 王宗纲 赵冬冬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期114-121,共8页
为研究土-结构动力相互作用系统的地震反应情况,在50g的离心加速度条件下,采用Kobe波作为地震输入,进行两种埋深情况下砂土地基中较大断面地下结构的离心机振动台模型试验。介绍试验设计方案,给出加速度、土压力、位移和应变反应的量测... 为研究土-结构动力相互作用系统的地震反应情况,在50g的离心加速度条件下,采用Kobe波作为地震输入,进行两种埋深情况下砂土地基中较大断面地下结构的离心机振动台模型试验。介绍试验设计方案,给出加速度、土压力、位移和应变反应的量测结果。试验结果表明:结构最大弯曲应变发生在柱上端,说明柱是地下结构抗震最不利构件,且柱上端相对于柱下端更为不利;地震作用下结构所承受的总土压力有所增加,并且在地震作用后维持在较高的水平,最大土压力增量与最大总土压力均发生在底板角点处;埋深对地下结构的地震反应有重要影响,本次试验中,结构在对应于原型埋深为5m时的受力情况相比于埋深2.5m的情况更为不利;辅助观测断面与主观测断面相同位置测点的附加弯曲应变峰值较为接近,并且应变反应波形较为一致,表明结构模型地震反应的整体性较好。 展开更多
关键词 地下结构 离心机 振动台 模型试验 -结构动力相互作用
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液化场地桩-土地震相互作用振动台试验数值模拟 被引量:27
19
作者 唐亮 凌贤长 +3 位作者 徐鹏举 苏雷 张效禹 张勇强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期302-306,311,共6页
基于动力Biot理论将饱和砂土模拟为两相介质,正确考虑水和土颗粒之间变形关系,采用完全耦合u-p有限元公式模拟土体位移和孔压,选用多屈服面弹-塑性本构模型模拟黏土、砂土,砂层划分为20-8节点六面体单元,桩处理为梁-柱单元,建立三维有... 基于动力Biot理论将饱和砂土模拟为两相介质,正确考虑水和土颗粒之间变形关系,采用完全耦合u-p有限元公式模拟土体位移和孔压,选用多屈服面弹-塑性本构模型模拟黏土、砂土,砂层划分为20-8节点六面体单元,桩处理为梁-柱单元,建立三维有效应力振动台试验分析模型。通过振动台试验结果,验证该模型的正确性,显示该方法能够准确地模拟可液化场地桩-土-结构动力相互用的重要特征,这对于实际工程设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 -动力耦合有限元方法 桩-土-桥梁结构动力相互作用 振动台试验 可液化场地
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水平地震下土-桩-结构相互作用简化分析方法 被引量:24
20
作者 肖晓春 迟世春 林皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期561-564,共4页
基于Penzien提出的集中质量法 ,将上部结构和桩基离散为剪切型质点串 ,以弹簧和阻尼器模拟周围土体 ,建立土 -桩 -结构动力相互作用的分析模型 ,给出相互作用参数的确定方法 ,并考虑土体的动力非线性和材料阻尼特性 ,通过等价线性迭代... 基于Penzien提出的集中质量法 ,将上部结构和桩基离散为剪切型质点串 ,以弹簧和阻尼器模拟周围土体 ,建立土 -桩 -结构动力相互作用的分析模型 ,给出相互作用参数的确定方法 ,并考虑土体的动力非线性和材料阻尼特性 ,通过等价线性迭代逼近土体的非线性动态响应 .运用此模型对某 180m混凝土烟囱按桩基础和刚性基础两种方案进行自振特性和地震时程反应对比分析 ,得到两种基础形式结构的位移、剪力、弯矩的分布形式基本一致 ,但考虑桩 -土 -上部结构相互作用的桩基础使结构体系的周期延长 ,变形增大 ,剪力和弯矩相应减小 .桩 -土 -上部结构相互作用增加了结构的柔性 。 展开更多
关键词 水平地震 --结构相互作用 等价体系 自由场 阻尼 地震响应 时程分析 基础
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