资源描述：
《地震作用下上部结构刚度改变对基桩受力的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、23卷3期世界地震工程Vol.23,No.32007年9月WORLDEARTHQUAKEENGINEERINGSep.,2007文章编号:100726069(2007)0320108205地震作用下上部结构刚度改变对基桩受力的影响112蒋晓东李建光杨小卫(1.郑州大学土木工程学院,河南郑州450001;2.核工业第五研究设计院,河南郑州450052)摘要:结合典型工程实例,采用在土体侧向边界节点处用弹簧并联阻尼器来进行模拟,在平面应变单元和桩体梁单元连接处用约束方程的方法进行节点耦合、满足连续条件,选择桩、土、荷载参数,用整体有限元方法进行桩-土-结构相互作用体系的地震反应分析。重
2、点讨论了三种不同的上部结构刚度对桩基地震内力的影响,得到了在水平地震荷载作用下上部结构刚度的增大将增大桩基的内力及水平位移,且桩顶及桩身处于第一个软硬土层交界面处的截面的内力尤为突出等结论。关键词:上部结构刚度改变;桩-土-结构相互作用;弹性-阻尼边界;地震反应分析中图分类号:TU31113文献标识码:AInternalforceofpileduetostiffnessvariationofsuperstructureundertheactionofearthquakes112JIANGXiao2dongLIJian2guangYANGXiao2wei(1.SchoolofCivi
3、lEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China;2.Thefifthresearch&designinstituteofnuclearindustry,Zhengzhou450052,China)Abstract:Thepile2soil2structuredynamicinteractionundertheactionofearthquakesisstudiedbythemethodofin2tegralfiniteelement.Thesoilsideboundariesaresimulatedbyelasticsp
4、ring2damper.Inputrestraintjointisusedtosettlecontinuousconditionsofthedifferenttypeofconnectiveunit.Finally,theseismicanalysesofstiffnessvari2ationsofthreestructuresarecompleted,theresultsshowthatthedisplacementandinternalforceofthepilein2creaseastheenlargementofthestiffnessvariationofthesuper
5、structure,someusefulconclusionsareobtained.Keywords:structuralstiffnessvariation;pile2soil2structureinteraction;elastic2dampingboundaries;seismicre2sponseanalysis1引言随着高层建筑的发展和桩基技术的进步,桩基用量猛增。当前桩基础设计中,对于一些重量不大、几何尺寸较小、修建在较好地基上的建筑物,一般是只对上部结构进行抗震验算或将地基和上部结构分成两个部分分别进行抗震分析,显然,这与结构实际的工作状态是不相符的。随着理论的不断
6、创新和计算机应用技术[1～5]的提高,桩-土-结构动力相互作用的研究成为该领域内的一个热点。文献中的研究大多是对这一系统分析上部结构的地震反应;或是借助于振动台试验方法结合一些简化模型进行振动分析;或选取的荷载、结构参数及边界条件与工程实际相差较大。由于桩-土-结构动力相互作用是一个复杂的非线性问题,通常难以直接求解。本文在土体侧向的边界节点处用弹簧并联阻尼器来进行模拟;在土体平面应变单元和桩体梁单元连接处,用补充约束方程的方法进行节点耦合,使两种不同类型单元满足连续条件。结合典型工程收稿日期:2007-05-13;修订日期:2007-08-15作者简介:蒋晓东(1964-),男,
7、高级工程师,主要从事建设工程监理工作.3期蒋晓东等:地震作用下上部结构刚度改变对基桩受力的影响109实例选择桩、土、结构及荷载参数,讨论了在地震作用下三种不同的上部结构刚度对桩基内力的影响,求出了三种上部结构刚度下体系1至6阶的自振周期和桩基的位移时程及内力时程等,并进行了分析和比较。2桩-土-结构动力相互作用的分析模型桩基在水平荷载作用下,桩基计算可采用平面应变模型,[6]Desai在分析Columbia船闸时提出了等效模型,其基本的出发点是用降低了弹性模量的板桩来
