考虑SSI效应的带地下室RC框架结构抗震性能研究

土-结构相互作用效应(Soil-Structure Interaction,SSI)是带地下室钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架结构抗震性能分析的重要因素。基于模态和动力时程分析,通过有限元分析软件系统探究了地下室顶板嵌固、基础顶面嵌固和考虑SSI效应地下室周围土体嵌固等3种不同嵌固方式的RC框架结构抗震性能。结果表明:考虑SSI效应带地下室RC框架结构的自振周期明显延长,其中心柱剪力、各层加速度和层间位移角均有所减小;基础顶面嵌固模型未考虑SSI效应,其计算结果较为保守;SSI效应对带地下室RC框架结构会产生较大的减震影响。

考虑饱和土的地铁车站结构非线性地震反应研究

饱和土广泛存在于自然界之中,将土体视为固-液二相介质,基于biot饱和土介质动力方程的u-p形式研究了反映饱和土无约束域能量辐射效应影响的等效黏弹性人工边界单元,基于地震波转化为作用于人工边界节点上等效荷载的方法实现了波动输入。采用算例验证了等效人工单元的精度。建立饱和土-地铁车站非线性有限元整体模型,分析了考虑双相介质饱和土的波动传播,对比了饱和土及单相土在地震作用下地铁车站的地震反应,并与振动台试验结果进行了比较,研究表明:地震作用下采用考虑多孔介质的特性分析地基土与单相固体介质相比更加合理。通过对车站结构关键构件的加速度、位移和内力等进行分析,研究了饱和土-地下结构相互作用体系的地震反应。

土-结构相互作用对地震动记录的影响——以通信塔为例

为提高地震监测密度,近年来我国在非自由场布设了较多的地震烈度仪用于烈度速报,部分布设在通信公司的通信塔附近,站址附近结构物对地震动记录有一定影响。本文以通信塔为例,研究了土-结构相互作用对地震动记录的影响。在建立土-通信塔耦合单自由度体系,分析土层和结构动力参数对地震动记录的影响规律的基础上,利用ABAQUS有限元软件建立自由场和土-通信塔的三维有限元模型,计算分析了不同工况下土-通信塔相互作用对基础地震动加速度峰值和频谱的影响。结果表明:(1)土-通信塔相互作用对基础处地震动加速度峰值影响较小,但对某些频段的频谱影响较大;(2)土-通信塔相互作用对地震动加速度峰值和频谱的影响随着到基础中心距离的增加减小显著;(3)在通信塔附近布设台站时,本文建议布设在距离通信塔0.2H以外,以减小土-通信塔相互作用对台站地震动记录的影响。