黃土地區(qū)密肋復合墻結構地基基礎靜動力共同作用分析.pdf

1、密肋復合墻結構是一種適應我國國情、滿足墻體材料革新及建筑節(jié)能要求的生態(tài)、節(jié)能、減震、裝配整體式住宅結構新體系，目前在地震多發(fā)且烈度較高的黃土地區(qū)已得到較多的應用。目前在該結構體系工程應用中，均按照基礎剛性假設進行設計，而沒有考慮共同作用的影響，這與實際結構的受力特性有較大的出入，顯然不甚合理。
　　 本論文主要對黃土的靜、動力特性進行研究并建立相應的本構模型，在此基礎上針對某密肋復合墻結構體系展開深入細致的分析，對其進行靜、動荷

2、載作用下的共同作用特性研究，并提出了該結構體系在非飽和黃土地區(qū)與地基基礎動力相互作用的實用計算方法，其主要研究內容及取得的成果如下：
　　 1、通過重塑黃土和原狀黃土的靜力三軸試驗，對不同圍壓、不同含水量下原狀土及重塑土的應力一應變關系進行對比分析，研究相同情況下原狀土和重塑土變形性能的聯系和區(qū)別，提出合理結構性參數并研究其變化規(guī)律，建立原狀黃土考慮結構性影響的靜力本構模型。
　　 2、通過原狀黃土的動三軸試驗，分析不同

3、圍壓、不同含水量及不同固結比對原狀黃土動力特性的影響，由此得出原狀黃土的動應力應變關系、動模量一動應變的關系以及最大動彈模、阻尼比的數學表達式，從而建立原狀黃土的動力本構模型。
　　 3、根據密肋復合墻體的構造特點，采用漸進均勻化方法得到墻體的宏觀復合本構關系；基于ANSYS二次開發(fā)平臺對原狀黃土的靜力結構性本構模型進行二次開發(fā)，在地基與基礎之間設置Goodman接觸單元，然后在共同作用機理的基礎上，對某密肋復合墻結構體系進行靜

4、力共同作用數值分析，并就影響共同作用的因素進行了分析。
　　 4、根據結構自重、結構布置以及抗側剛度的大小分別相等的等效原則建立密肋復合墻結構的動力宏觀力學模型—一框架一復合彈性板力學模型，采用考慮地基非線性的粘彈性邊界模擬土體的側向邊界，利用所建立的動力本構模型，對某密肋復合墻結構體系進行動力共同作用數值分析，研究在考慮SSI效應與基底固結時結構動力特性及抗震性能的變化，總結相應的規(guī)律，為工程實踐與設計提供可借鑒的理論依據。<

5、br>　　 5、針對黃土的非飽和特性，基于單相流固結理論及Bishop有效應力原理，求得非飽和黃土的地基阻抗，在求得上部結構剛度及阻尼的基礎上，采用兩步設計法，將土一結構動力相互作用的多自由度體系等效為考慮動力相互作用的三自由度體系，進而等效為剛性地基假定的等效單自由度模型，結合算例驗證其合理性，為工程應用提供土-結構動力相互作用體系的實用計算方法。
　　 本文的創(chuàng)新之處在于：
　　 1.結合黃土的靜三軸試驗，實現基于

6、ANSYS二次開發(fā)平臺對所得靜力結構性本構模型的二次開發(fā)，揭示了考慮共同作用情況下密肋復合墻結構體系靜力特性的變化規(guī)律。
　　 通過重塑土和原狀土的靜力三軸試驗，建立原狀黃土考慮結構性影響的靜力本構模型，并基于ANSYS二次開發(fā)平臺對該模型進行二次開發(fā)；根據密肋復合墻體的構造特點，采用漸進均勻化方法得到了墻體的宏觀復合本構關系；隨后在地基與基礎之間設置Goodman接觸單元，在此基礎上，建立某密肋復合墻結構體系考慮土一結構相互作

7、用的數值計算模型，通過數值計算，揭示了考慮共同作用情況下密肋復合墻結構體系靜力特性的變化規(guī)律。
　　 2.結合土一結構動力相互作用理論，建立密肋復合墻結構體系考慮土一結構動力相互作用的數值計算模型，揭示了土一結構動力相互作用對密肋復合墻結構振動特性及地震反應的影響規(guī)律。
　　 通過原狀黃土的動三軸試驗，建立原狀黃土動力等效線性化模型；根據結構自重、結構布置以及抗側剛度的大小分別相等的等效原則建立密肋復合墻結構的宏觀力學模