基于ANSYS地震作用下群樁動力響應的研究.pdf

1、群樁—土動力相互作用是目前巖土地震工程領域的一個熱點研究課題。由于土動力特性、樁—土界面的動力接觸行為、樁—樁相互作用等問題的復雜性，使得群樁—土動力相互作用已成為一個非常復雜的研究課題。隨著社會經濟的快速發(fā)展，土地資源減少，越來越多的重型廠房、超高層建筑物等不斷興建，人們對樁基礎的使用更加普遍且復雜，這對樁基礎的設計，特別是在承受動力荷載作用的樁基設計提出了更高的要求。本文結合振動臺試驗，利用有限元方法對地震作用下群樁—土的動力相互作

2、用問題進行了研究。
　　 本文設計了群樁—土—結構動力相互作用體系的振動臺試驗，主要包括相似關系的采用、土箱模型的選擇、試驗加載制度等。再以試驗為基礎，采用有限元軟件ANSYS建立計算模型，并對建模過程中的一些關鍵問題做了研究，主要包括土體本構模型的選擇、樁土接觸問題的處理、對稱性的利用及約束的設置等。經過計算，得到的數值模擬結果與振動臺試驗結果吻合較好，證明了該數值模擬的有效性。然后從群樁—土相互作用體系的加速度反應、位移反應

3、，樁身的內力變化等方面對計算結果進行分析，得到相同能量的不同頻率地震作用對結構產生不同的加速度響應、鄰樁振動產生附加應力、樁身內力和位移分布規(guī)律等一系列成果，對地震作用下樁的受力機理有了新的認識。最后對群樁基礎隨樁長改變、土體分層而對抗震性能的改變做了進一步的分析，通過對樁單位長度最大相對位移、樁頭內力值等的分析得到樁長的增加對抗震有積極地作用，而考慮土體的分層對基礎結構將產生非線性作用，在土層交界面處該作用尤為明顯，在樁基設計中應該加