资料简介
摘要:过去的地震和当代研究表明,在地震期间,动力土-结构相互作用(SSI)会显著改变建筑物的结构响应。这些影响是多个参数的函数,包括结构体系、基础类型和地基土的岩土特性。先前的研究发现,对于浅基础支撑的结构,SSI效应更为显著。然而,对于高层建筑来说,增加基础尺寸往往会减小横向位移和基础摇摆中的SSI效应。此外,墙框架结构的结构响应与抗弯框架(MRF)结构体系不同。本文扩展了早期的研究结果,以探究浅基础尺寸对软土地基上中短高度钢筋混凝土建筑地震响应的影响。此外,还研究并比较了MRF和墙框架体系上的惯性土-结构相互作用效应。采用非线性温克勒地基模型(BNWF)来表示土体区域。该模型可以考虑地基土的塑性变形,并考虑土体阻尼。结构构件基于分布式塑性机制进行建模,以捕捉结构的非弹性响应。在OpenSees软件中对3层、6层和12层的建筑进行了数值模拟,这些建筑具有不同的基础尺寸和结构体系。对这些建筑施加五条中等强度的地震记录,在时域内进行时程分析。结果以周期延长、横向位移、层间位移角和基底剪力来表示。结果表明,基础尺寸对MRF结构的动力特性和地震响应有显著影响。增加基础长度会减小结构的横向位移和基底剪力。然而,这些影响在短高度结构中不太明显。另一方面,墙框架体系比MRF体系更容易受到SSI效应的影响。由于SSI导致的周期延长和基底剪力增加的效应在墙框架体系中更为明显,并且在刚度较大的结构中这些效应最为显著。同样,与MRF结构相比,墙框架建筑的最大横向位移和层间位移角的增加幅度更大,特别是在建筑的较低楼层。关键词:土-结构相互作用;地震工程;岩土工程;BNWF模型;非线性土体
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