土地下结构动力相互作用有限元分析

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1、西北工业大学硕士学位论文土-地下结构动力相互作用有限元分析姓名：陶明星申请学位级别：硕士专业：工程力学指导教师：刘建民20040301西北工业大学硕士学位论文摘要摘要近些年来.地下结构在水利水电、交通运输、市政建设、军事和人防工程中得到了广泛的应用。随着地下结构建设规模的不断扩大，地下结构的抗震设计及其安全性评价越来越成为工程界所关心的重要课题。地震作用下的土一地下结构是一个相互作用体系，地下结构的地震反应是该体系动力相互作用的结果，土-地下结构动力相互作用问题是地下结构抗震设计研究的重要内容。本文根据土一结构动力相互作用的基本理论，在ANSYS上建立了土一地下结构相互作用的有限元模型，利用A

2、NSYS的二次开发语言APDL编制了时程分析的子程序段。分别对自由场地和土一地下结构动力相互作用体系进行了水平地震、竖向地震和水平-竖向地震祸合作用下的时程反应分析，对不同工况的计算结果进行了对比研究。讨论了地震作用下土一地下结构体系动力响应的特点和影响因素，提出了一些地下结构抗震设计的参考建议。文中所论述的利用通用有限元分析软件ANSYS实现土一地下结构体系动力计算的方法，对地面建筑结构、桥梁结构的抗震分析、机械动力基础分析等也具有参考价值。关键词:地下结构动力相互作用有限元法任EM)地震反应ANSYS西北工业大学硕士学位论文摘要AbstractDuringthelastfewyears,t

3、heburiedstructureshavebeenwidelyusedinwaterpowerengineering,transportationengineering,urbanconstruction,militaryandpeople'sairdefenseproject,theaseismicdesignandperformanceevaluationofburiedstructureshavebecomeamoreandmoreimportantsubjecttoengineers.Thesoilandwithinburiedstructuremakesadynamicintera

4、ctionsystemundergroundmotion,theseismicresponseofburiedstructuresisaresultofthisdynamicinteraction.Basedonthebasictheoryofsoil-structureinteraction,afiniteelementmodelfortheanalysisofsoil-buriedstructuredynamicinteractionisbuiltwithANSYSprograminthispaper,somesubroutinesareprogrammedinAPDLfortheTime

5、-historyseismicanalysis.Withthesameparameters,theseismicresponsesoffreegroundandsoil-buriedstructureinteractionsystemarecalculatedseparatelywithANSYSprogram.Bycomparingtheresultsofcalculations,somecharactersandinfluencefactorsofthesoil-buriedstructuredynamicinteractionarediscussed,somegraphsareprese

6、ntedtodemonstratetheresultsobviously.Severaladvicesoftheaseismicdesignofburiedstructuresaregiveninconclusion.Themethodtorealizetheanalysisofsoil-buriedstructuredynamicinteractionisalsovaluableeventotheanalysisofbuildingstructures,bridgesanddynamicmachinefoundations,etc.Keywords:BuriedstructureDynami

7、cinteractionFiniteelementmethod(FEM)SeismicresponseANSYS西北工业大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1前言地震是一种常见的自然灾害，其中由板块构造运动引起的构造地震，是最具破坏力的地震类型。我国地处于亚欧大陆板块、太平洋板块和印度板块之间，该地区是世界上最大的大陆浅源强震活动区，地震活动非常频繁。因此，我国是一个地震多发国家，地震区域分布