土-桩-框架结构非线性相互作用的精细数值模型及其验证

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• 出版年：2010
• 作者：张亚旭；王修信；庄海洋
• 单位1：东南大学土木工程学院
• 出生年：1986
• 学历：硕士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：桩-土-结构相互作用；非线性；有限元
• 起始页：558
• 总页数：9
• 经费资助：国家自然科学基金项目(50808100)资助
• 刊名：防灾减灾工程学报
• 是否内版：否
• 刊频：双月刊
• 创刊时间：1981
• 主管单位：江苏省地震局
• 主办单位：江苏省地震局；中国灾害防御协会
• 主编：欧进萍
• 电子信箱：jdpme@vip.sina.com
• 网址：http://dzxk.chinajournal.net.cn
• 卷：30
• 期：4
• 期刊索取号：P263.06208-25
• 数据库收录：中国科学引文数据库（CSCD）；中国科技核心期刊（CSTPCD）；中国学术期刊综合评价数据库（CAJCED）；中国核心期刊（遴选）数据库；中国期刊全文数据库（CJFD）；俄罗斯《文摘杂志》AJ of VINITI；美国《剑桥科学文摘》CSA
• 核心期刊：中国科技核心期刊（CSTPCD）；中国核心期刊（遴选数据库）

摘要

利用有限元软件ABAQUS，建立了土-桩-框架结构非线性相互作用(SSI)的二维精细有限元模型，分别采用记忆型粘塑性嵌套面模型和损伤塑性模型模拟土体和混凝土材料，采用梁单元和rebar单元模拟RC桩基及其内部纵筋，采用接触面对法模拟桩土接触效应，取得了良好的计算效果。将自由场、框架、土-桩-框架结构模型的分析结果和其它成熟的计算软件进行对比，验证了数值模型的有效性。分析发现：桩基外侧靠近承台处的土体的非线性反应很强烈，而桩基内部土体的非线性反应较小，很大程度上只是跟随群桩一起运动。由于桩土动力接触，桩顶的加速度反应可能超出上部结构，并且桩顶的加速度时程曲线上有非常明显的“针”状突变。随着地震动强度的增加，上部框架逐渐表现出单自由度体系的动力特征，加速度反应谱有从多个波峰退化为单一波峰的趋势。