考虑土-结构相互作用大型动力机器基础三维有限元分析

本文提出了考虑土-结构相互作用计算大型机器基础动力反应的三维有限元方法.该方法将动力机器基础与周围地基作为一个完整的研究对象,将基础作为粘弹性体反映基础变形,建立粘-弹性人工边界模拟半无限地基的辐射阻尼和远场地球介质的弹性恢复性能,并通过构造等效弹簧实体元使这一人工边界在商业有限元程序中实现。文中进一步将上述方法用于分析燕化高压聚乙稀装置压缩机基础的动力反应，并通过数值试验定量讨论了影响大型机器基础动力反应的主要因素，得出了一些有用的结论。

动力设备荷载模拟及设备-桩基体系非线性动力分析

采用人工模拟设备动力荷载对桩基和上部设备协同工作体系进行了非线性振动时程分析。在分析过程中,针对设备振动荷载不易确定的特点,根据实测的荷载时程曲线,以及设备的极限荷载,按平稳高斯过程三角级数模型构造人工荷载时程曲线,将其作为设备的外部施加动荷载。在设备-桩基体系协同工作有限元模型中,采用粘滞边界模拟承台周边的地基土,地基弹簧弹性系数采用粘-弹性半空间法计算,使得整个体系的计算规模得到简化。利用模态叠加法对该体系进行动力时程分析。将上述方法应用到常州盘固水泥厂水泥立磨设备基础分析,并与实测结果进行对比,验证了该方法的计算精度。

设备-基础-地基体系协同工作非线性动力分析

在考虑地基、基础和上部设备协同工作的基础上,对设备-基础-地基体系进行了非线性三维有限元动力分析。在分析过程中,根据粘-弹性半空间法计算了地弹簧的弹性系数,在满足计算精度的条件下,计算得到了一定程度的简化。根据实测的荷载时程曲线及设备的极限荷载,构造了人工荷载时程曲线,将其作为该体系的外部施加荷载,利用模态叠加法对该体系进行了动力时程分析。最后,通过一实例验证了该方法的合理性和精确性。