风荷载作用下的土_结构动力特性分析

《风荷载作用下的土_结构动力特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３４卷第１期防灾减灾工程学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２０１４年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＭｉｔｉｇａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．２０１４＊风荷载作用下的土－结构动力特性分析宿金成１，３，王幼清２，３（１．哈尔滨商业大学能源与建筑工程学院，哈尔滨１５００２８；２．哈尔滨工业大学（威海），山东威海２６４２０９；３．哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨１５００９０）摘要：结构的动力特性直接影响到动力荷载的作用效应。动力特性分析中，土体的影响不可忽视。与地震荷载不同，动风荷载自结构向土体

2、传播，土体的惯性力可以忽略。无质量地基法可以满足针对风荷载的土－结构动力分析的要求。本文首先推导土－结构动力相互作用的运动方程，在此基础上，以剪力墙箱型基础结构为基本分析对象，确定有限地基域的范围，分析土－结构整体动力特性。认为：足够的基础埋深，可以有效控制建筑物的摆动；为控制建筑物的动力特性，可以采取措施适当使地基土增加一定的刚度；如何在上部结构的质量和刚度之间建立对应关系以控制土－结构系统的动力特性，有待进一步研究。关键词：高层建筑；土－结构动力特性；有限地基；脉动风；动力荷载中图分类号：ＴＵ３１１．１文献标识码：Ａ文

3、章编号：１６７２－２１３２（２０１４）０１－００２８－０６Ｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒＷｉｎｄＬｏａｄｉｎｇ１，３，ＷＡＮＧＹｏｕ－ｑｉｎｇ２，３ＳＵＪｉｎ－ｃｈｅｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｏｍｍｅｒｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ１５００２８，Ｃｈｉｎａ；２．ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｔＷｅｉｈａｉ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２０９，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉ

4、ｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｏｉｌｃａｎｎｏｔｂｅｎｅｇｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｅａｒｔｈｑｕａｋｅｌｏａｄ，ｄｙｎａｍｉｃｗｉｎｄｌｏａｄｔ

5、ｒａｎｓｆｅｒｆｒｏｍｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｔｈｅｓｏｉｌ，ｓｏｓｏｉｌｉｎｅｒｔｉａｆｏｒｃｅｓｃａｎｂｅｉｇｎｏｒｅｄ．Ｍａｓｓｌｅｓｓｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓａｇａｉｎｓｔｗｉｎｄｌｏａｄ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｏｔｉｏｎｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｆｉｎｉｔｅｆｏ

6、ｕｎｄａｔｉｏｎｓｏｉｌｓｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｆｏｒｓｈｅａｒｗａｌｌｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅｗｉｔｈｂｏｘｂａｓｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｈｏｌｅｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔａｄｅｑｕａｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｗｉｎｇｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｏｉｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒ

7、ａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｉｔｗｏｕｌｄｂｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｓｓａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅｂｕｉｌｄｉｎｇ；ｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｆｉｎｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｏｉｌｓ；ｆｌｕ

8、ｃｔｕａｔｉｎｇｗｉｎｄ；ｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄ＊收稿日期：２０１３－０３－２９；修回日期：２０１３－０７－０１基金项目：国家自然科学青年基金项目（５１１０８１２４）资助作者简介：宿金成（１９８３－），男，讲师，博士。主要从事土－结构相互作用方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｓｕｈｕｗａａ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者