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《樁—土動(dòng)力相互作用的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：U448.15密級(jí)：公開國際圖書分類號(hào)：624西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文樁-土動(dòng)力相互作用的研究年級(jí)二零一五級(jí)姓名李剛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工程碩士專業(yè)建筑與土木工程指導(dǎo)老師周凌遠(yuǎn)教授二零一八年六月ClassifiedIndex:U448.15U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONDYNAMICINTERACTIONOFPILE-SOILGrade:2015Candidate:LiGangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeri
2、ngSpeciality:Architecture&CivilEngineeringSupervisor:ZhouLingyuanJune,2018西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁摘要在橋梁工程中，樁基礎(chǔ)的應(yīng)用是最廣的，在大地震中存在樁基破壞很嚴(yán)重的情況。不考慮樁-土動(dòng)力相互作用的情況下，不能真實(shí)地反映其實(shí)際工作狀態(tài)，在這種情況下進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不一定安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。在地震作用下樁-土動(dòng)力相互作用的研究具有非常重要的意義。論文對(duì)樁-土系統(tǒng)動(dòng)力相互作用的理論分析與試驗(yàn)研究進(jìn)行了總結(jié)。本文采用ABAQUS通用有限元軟件，采用簡(jiǎn)化的平面模型進(jìn)行樁-土動(dòng)力相互作
3、用體系的研究，主要開展了如下工作：（1）比較各種人工邊界，選擇模擬效果較好的粘彈性人工邊界。即采用具有吸能能力的粘性阻尼和具有剛性恢復(fù)能力的彈簧組成的彈簧-阻尼物理元件。通過公式推導(dǎo)確定切向和法向彈簧剛度和阻尼值，利用彈簧和阻尼物理元件實(shí)現(xiàn)人工邊界條件在有限元模型上的施加，并且通過例子驗(yàn)證該法的有效性。（2）由于該軟件對(duì)于接觸和非線性有良好的模擬性能，本模型重點(diǎn)采用了主從接觸面法和彈塑性本構(gòu)。采用合理的簡(jiǎn)化，將復(fù)雜的三維模型簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的二維模型。選擇合適的材料本構(gòu)模型進(jìn)行樁-土相互作用分析，其中上部橋梁結(jié)構(gòu)和下部樁基礎(chǔ)采用線彈性的本構(gòu)關(guān)系，地基土采用基于Moh
4、r-Coulomb屈服準(zhǔn)則的彈塑性本構(gòu)模型。探討了單元的選取，有限元模型網(wǎng)格邊長(zhǎng)，模型阻尼比，輸入地震波的選擇并解決如何調(diào)整的問題，重力的考慮等。（3）在水平地震作用下，在非液化土條件下，樁-土體系進(jìn)行了輸入不同地震動(dòng)、樁土模量比、地基土密度、橋梁上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量、樁基長(zhǎng)徑比的地震響應(yīng)分析。在相同的地質(zhì)條件和地震波加速度峰值的條件下，不同類型的地震波，得到的結(jié)構(gòu)響應(yīng)也不同；樁-土體系地基土體的剛度越大，結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)越??；地基土的密度越大結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)也越大；橋梁結(jié)構(gòu)上部質(zhì)量對(duì)樁-土動(dòng)力分析影響是有限的；樁基長(zhǎng)徑比越小，則結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移越小，對(duì)比分析上軟下硬、軟夾層、
5、硬夾層三種不同場(chǎng)地條件對(duì)地震的響應(yīng)的影響有很大的不同。（4）同時(shí)考慮豎向地震和水平地震作用，在低水平地震峰值加速情況下，豎向地震波對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大；在水平地震峰值加速處于高值時(shí)，豎向地震波對(duì)結(jié)構(gòu)影響應(yīng)該考慮。（5）對(duì)比分析m法和接觸非線性法，其中采用m法計(jì)算得到的位移和內(nèi)力比接西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁觸非線性法得到的大，m法計(jì)算較保守。對(duì)比發(fā)現(xiàn)接觸非線性法比m法能更好的模擬復(fù)雜場(chǎng)地下的地震反應(yīng)狀況。關(guān)鍵詞：樁-土；動(dòng)力相互作用；地震作用；接觸；m法；ABAQUS西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第III頁AbstractInthepracticeofb
6、ridgeengineering,pilefoundationisthemostextensivetobeused.Theinteractionofpile-soilwithoutconsidered,theactualworkingstatecannotbetrulyreflected,andthestructuraldesignunderthisconditionisnotnecessarilysafe,reliable,andeconomical.Soitisofgreatsignificancetostudydynamicinteractionofpi
7、le-soilunderseismicloading.Inthepaper,thetheoreticalanalysisandexperimentalresearchofdynamicinteractionofpile-soilsystemaresystematicallysummarized.Asimplifiedplanemodelisusedtostudythepile-soildynamicinteractionsystembyusingABAQUSfiniteelementsoftware.Themainresearchesareasfollows:
8、（1）Variousartificia
