浅谈偏心结构—地基土相互作用平扭耦联参数分析

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1、天津大学硕士学位论文偏心结构—地基土相互作用平扭耦联参数分析姓名：王学艳申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：姜忻良20070601中文摘要土一结构相互作用(Soil—StructureInteraction，简称SSI)是近三十年来世界地震工程领域研究的重要课题之一。由于该课题涉及地震工程、结构工程、地基基础、随机振动、地震学等多门学科，属多学科交叉领域，研究难度较大，目前还有很多问题有待深入研究。在这一领域，由于结构楼层中的质量和刚度分布的不规则，造成楼层的质量中心和刚度中心不重合，从而使得在地震作用下结构各楼层受到的惯性力与楼层抗力不共线，由此而引

2、起的偏心结构一地基土相互作用体系平动与扭转耦联的变形特征，目前国内外还没有进行系统深入的研究，因此，深入开展偏心结构一地基土相互作用体系地震反应规律的研究，为完善结构抗震设计规范中的相关条文提供依据，具有十分重要的理论意义与实用价值。本文应用动力学理论研究了偏心结构一地基土相互作用体系平扭耦联反应中参数分析问题，主要工作如下：l、从建立偏心结构一地基土相互作用模型入手，采用双线性的结构模型与地基土的分段线性模型，利用拉各朗日能量法得到偏心结构一地基土相互作用体系平动和扭转耦联运动的振动方程。2、采用解析法对偏心结构一地基土相互作用体系的弹性影响参数进行确认，

3、重点对考虑相互作用后偏心率B、扭平频率比Q的取值范围，及不同地基土时各参数对结构反应的影响进行分析。3、采用Matlab语言编制了弹性和弹塑性偏心结构一地基土相互作用体系时程分析程序，进行弹性影响参数分析，并与解析法结果进行了比较，表明采用时程分析进行参数分析的可行性。4、分析对比了偏心结构一地基土相互作用体系弹塑性地震反应时各参数对体系的影响，得出了弹塑性时与弹性时参数呈现出来的不同特点，得出了对实际工程有参考意义的结论。关键词：平扭耦联；偏心率；偏心结构一地基土相互作用；弹塑性；‘时程分析法；ABSTRACTSoil-SnlJctureInteracti

4、on(SSI)hasbeenoneofthemostimportantissuesofearthquakeengineeringintheworldintherecentthirtyyears．Sinceitisacrossingsubjectinvolvingearthquakeengineering，structuralengineering，groundfoundation，randomvibration，seismology,andhighermathematicsetc．therearemanyproblemsthatshouldbeinvesti

5、gateddeeply．Inthisfield，themasscentreandthestiffnesscentrearenotatthesameplaceforthemassandthestiffnessdistributingabnormallyinthes缸ucnlrefloor,whichleadstOlateral-torsionalcouplingresponseofsoil-asymmetrics仃ucnlreinteractionsystemdifferently．Thein-depthandsystematicalresearchissti

6、lldeficiency，Soitisveryimportanttoresearchontheregularseismresponseofsoil-asymmetrics仃1lctureinteractionandtocomletetheissuesinthecode．Inthispaper,thedynamicaltheoriesareusedtOstudytheparameteranalysisonLateral-torsionalcouplingofsoil-asymmetrics缸uctIlreinteractionsystem．Theworksof

7、thispaperareasfollow：1．Abilinearstiffnessmodelandthepiecewiselinearfoundationmodelareusedtoestablishthesoil-asymmetricinteractionsystemmodel．TheLagrangeenergyequationisusedtobuildcouplingequationofhorizontalmotionandtorsionmotion．2．Theinfectingparametersofsoil-asymmetricinteraction

8、systemareextensivelyresolv