深海地震作用下防沉板基础的动力响应研究

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1、深海地震作用下防沉板基础的动力响应研究TheDynamicResponseStudyofMudmatSubjectedtoEarthquakeintheDeepSea学科专业：岩土工程作者姓名：段高松指导教师：李飒教授天津大学建筑工程学院2017年12月中文摘要目前，等效线性化方法是场地地震反应分析的主要方法，但大量的研究表明该方法存在不足并有进一步改进的空间，比如，个别离散点计算失效、计算软土时结果异常、地震动较大时计算结果不尽合理、存在死循环现象等。ABAQUS软件是一种功能强大的通用有限元软件，不仅能够处理复杂的边界条件问题，能较好地处理非线性问题，从而为合理估计设计地震动参数提供了有力

2、的工具。本文主要探索将ABAQUS软件用于场地地震反应分析及基础震陷的研究，用ABAQUS软件进行了特定场地分析计算，重点分析了输入地震动特性及场地条件对场地地震反应的影响，以及基础上部荷载、基础面积以及基础埋深对基础震陷的影响，得到了一些有意义的结论。本文主要完成了如下几个方面的工作：1.阐述了场地地震反应分析和软土震陷的发展过程，并从基岩地震动的确定、地震动输入、土动力本构模型、人工边界条件四个方面对目前的场地地震反应理论计算方法进行了总结。2.本文实现了ABAQUS软件中粘弹性边界的施加并通过无阻尼弹性地基验证了粘弹性边界施加的有效性，结果显示，在运用ABAQUS进行场地地震反应分析时，

3、在边界施加粘弹性边界可以实现人工边界处反射波和散射波能量的吸收，从而模拟波穿过边界进入无限域的过程。3.通过TKCH场地，选取实际基岩地震记录作为输入地震动，将计算结果与实际地震记录进行对比，地表加速度峰值有限元计算结果与实测数据误差为4%，地表加速度反应谱与实测地表加速度反应谱形态相似，从而检验了应用ABAQUS软件进行场地地震反应分析可靠性。4.基于场地1和场地2资料，选取了Elcentro、Taft以及sansimeon地区实测海底地震记录作为输入地震动。采用ABAQUS软件进行场地地震反应分析，检验不同类型的地震波、幅值大小对土层地震反应的影响，以及不同类型场地的场地地震反应的区别；地

4、表表面建立基础，探讨了地震作用下基础与结构的相互作用，进一步研究了基础竖向位移的影响因素。关键词：等效线性，ABAQUS软件，场地地震反应，竖向位移IABSTRACTAtpresent,theequivalentlinearizationmethodisthemainmethodforsiteseismicresponseanalysis,butalargenumberofresearchshowsthatthismethodhassomedisadvantagesandThereisstillroomforfurtherimprovement.Forexample,thecalculatio

5、nofanexceptionaldiscretepointisinvalid，thecalculationofsoftsoilseismichasabnormalresults,thecalculationresultsareunreasonablewhentheearthquakemotionislarge,andthereareendlessloopphenomenonetc.ABAQUSisapowerfulgeneralfiniteelementsoftware.Itcannotonlydealwithcomplexboundaryconditionsproblem,butalsode

6、alwithnonlinearproblemsbetter,whichprovidesapowerfultoolforreasonableestimationofdesignearthquakemotionparameters.ThispapermainlystudiestheABAQUSforsiteseismicresponseanalysisandseismicsubsidencefoundation，analyzingthespecificsitecalculationwithABAQUSandtheinfluenceofinputearthquakemotioncharacteris

7、ticsandsiteconditionsontheseismicresponseisemphaticallyanalyzed,andtheinfluenceofupperload,baseareaanddepthoffoundationinfoundationseismicsubsidence,fromwhichsomeusefulconclusionsareobtained.Thisartic