浅论复合地基振动反应与地震响应数值分析

《浅论复合地基振动反应与地震响应数值分析》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、浙江大学博士学位论文复合地基振动反应与地震响应数值分析姓名：黄明聪申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：龚晓南19990101复合地基振动反应与地震响应数值分析内容摘要复合地基在我国各类±本工程中得到广泛应用。在我国这样一个多地震灾害的国家，以往对复合地基振动反应与地震响应的研究很少，这影响复合地基理论和实践的进一步发展，也影响其进～步推广使用。本文采用数值分析研究复合地基在周期荷载作用下的振动反应和复合地基的地震响应特性及其抗震性能。首先，总结了复合地基基本理论，场地、地基与基础的震害特点；阐述了复合地基动力问题的特

2、点，提出了合理进行复合地基动力反应分析的方法：应用相关的理论和方法，编制了可进行复合地基振动反应与地震响应分析的有限元程序，程序实现了动静结合的算法，在动力分析程序中应用等价粘弹性模型，考虑阻尼和模量随剪应变里非线性变化：程序可实现总应力动力分析和不排水有效应力动力分析：程序还可实现对震后附加沉降的估计。然后，计算分析了在周期荷载作用下复合地基的振动反应。研究了振动基础下天然地基和复合地基地面的振动特性．分析表明：振动荷载作用区边缘的振动比中心的振动大，复合地基加固区振动明显减小，但是复合地基加固区外侧土体振挚部分增强。I

3、接着，计算分析了地震荷载作用下天然地基和复合地基的地震响应。用线性、非线性、分时段线性方法计算分析了加固区中心、边缘、下卧层以及桩『日j土和桩顶的振动位移、速度、加速度时程曲线和振动幅值。结合有效应力动力分析和固结分析．计算分析了地震附加沉降的组成和规律。分析表明：软土的振动弱化是附加沉降的主要原因。复合地基对减小地震引起的地面振动幅值和附加沉降．降低加速度放大系数等具有显著的效果。复合地基增强了地基的抗震能力。其次，计算分析了地基的自振特性，地震非线性分析过程中基本频率变化趋势。破坏发生后地基的基本频率降低，卓越周期延长

4、，振幅增加。文中还就复合地基加固区的深度、宽度、模量等的变化对地面振动反应和地震响应的影响规律进行了计算分析。发现复合地基加固深度的影响最明显。最后，对上海、杭州地区的典型地层进行了地震动力反应计算分析，得到了一些有益的结论．可在实际工程中应用参考。一＼'c4关键词：复合地基，有限元法，粘弹性，非线性，振动反应，地震响应，软粘土，附加沉降。NumericalAnalysisofConlpositeFoundationunderCycIicLoadingoreanhquakeABSTRACTInChIna，composite

5、foundationhas_beenextensiVelyappliedinciViIengineering．Ho、vever，inthepast，itisrarethatdynamicaIlaIysisofcompositefoundationundercyclicloadingorearthquake，soitinnuencesthe舢曲erdevelopmentofthetheorya11dpracticeofcompositefoundationinChinawhereeanhquakehappened行equen

6、tly．Inordertostudybehaviorsofcompositefoundationundercyclicloadingoreanhquake，n啪ericalstudyinthefieldwillbemadein也isdissenation．Atfirst，state-o“he-artsofcompositefolllldationandtheearthquakedisasteraresummarized，AccordingtothecharacteristicsofthisprobIem，aFEMprogr

7、amhasbeenconlpiled．Intheprogr啪，themethodsadoptednotonlycombinedynamicanalysiswithstaticarlalysis，butalsocombinethetotalstressanalysisandtheeffec虹vestressanaIysis．Fu曲emore，tlleprogr拥canbeusedtOestimatethepost．earthquakeadditionalsettIement．Then，thedyn锄icresponsesof

8、naturalfoundationandcompositefoundationundercyclicloadingareanalyzedandcompared．111estudyshowsthatvibrationinedgepointofthecyclicloadingareaislargerthan