土-框架建筑群动力相互作用有限元模拟分析

城市建筑越高越密集的发展趋势,对土-高层建筑群的相互作用分析提出了新的理论课题。本文以Davidenkov地基模型作为本构模型,并运用振动台实验实测数据验证该本构模型模拟黏性土动力响应的准确性。在此基础上,运用ANSYS建立土与建筑群动力相互作用的有限元模型,上部结构设计为框架结构,分析土与高层建筑群的动力相互作用对上部结构动力响应的影响,并与单体建筑进行对比。然后改变模型参数,分析上部结构间距和上部结构数量对建筑群动力响应的影响。计算表明,在土-建筑群相互作用体系中,群效应对上部结构的动力响应有影响,群效应使得群内建筑三层以上楼层的绝对加速度峰值、速度峰值都减小,并且平行于震动方向以及中间建筑受群效应影响更为明显;同时,在三层以上时,随着间距的增大,群效应越来越小,随着上部结构的增多,群效应越来越大,但上部建筑不同的布置方位也可能导致不同的结果。

土与高层建筑群相互作用的群体效应分析

提出了土与建筑群动力相互作用的群体效应概念,并在已完成的土与建筑群动力相互作用振动台试验基础上,采用有限元方法进行了参数分析,研究了群体效应对结构动力响应的影响规律。在此基础上,基于有限元软件ANSYS,建立了土与高层建筑群的相互作用有限元模型。以Davidenkov地基模型作为软土地基的本构模型,上部结构采用框架结构。将高层建筑群在地震作用下的动力效应与单独的一栋高层建筑对比,结果表明,与单体建筑相比,群建筑的楼层绝对加速度峰值以及基底剪力峰值都有一定程度的减小。建筑群的群体效应对土体的动力反应也有影响。并且沿振动方向分布的建筑受到的群体效应影响要大于垂直于振动方向的建筑。再改变输入的地震波,研究了该项变化对高层建筑群动力相互作用的影响。