考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉地震反應(yīng)分析.pdf

1、筒倉結(jié)構(gòu)作為一種儲存散料的構(gòu)筑物，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、煤炭、電力、建材、化工等諸多領(lǐng)域，具有保護(hù)環(huán)境、占地面積少、使用方便、耗材少等優(yōu)點。近年來，隨著各國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，筒倉結(jié)構(gòu)向著大容量、高重心、大型化等趨勢發(fā)展。我國是一個多地震國家，所以，對筒倉結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)進(jìn)行研究十分必要。目前，結(jié)構(gòu)設(shè)計中基本采用基于剛性地基假設(shè)，即忽略土-結(jié)構(gòu)相互作用。然而，對于建造在軟土地區(qū)的結(jié)構(gòu)，由此得到結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)與其實際地震反應(yīng)存在較大的差異。因此，對筒

2、倉結(jié)構(gòu)考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的地震反應(yīng)分析具有重要的理論價值與實際意義。
　　本文總結(jié)了筒倉結(jié)構(gòu)的分類和近年來國內(nèi)外關(guān)于筒倉結(jié)構(gòu)相關(guān)理論的研究現(xiàn)狀，并歸納了目前用于筒倉結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的計算方法。在參考了國內(nèi)外土-結(jié)構(gòu)相互作用相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，以工程中某預(yù)應(yīng)力混凝土圓形筒倉為原型，運用有限元軟件ANSYS對考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的筒倉結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行建模，隨后對其進(jìn)行了模態(tài)分析、反應(yīng)譜分析和動力時程分析，通過與剛性地基體系下筒倉結(jié)構(gòu)的動力

3、反應(yīng)進(jìn)行對比，探討相互作用對筒倉結(jié)構(gòu)抗震性能的影響，主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）建立筒倉結(jié)構(gòu)剛性地基體系與土-結(jié)構(gòu)相互作用體系的有限元模型，對兩種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行模態(tài)分析，對比其動力特性，討論筒倉考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的必要性。
　?。?）通過改變場地土特性參數(shù)、筒倉上部結(jié)構(gòu)的剛度與基礎(chǔ)埋深，分別對多個相互作用體系進(jìn)行動力特性分析，以探討上述因素對筒倉結(jié)構(gòu)土-結(jié)構(gòu)相互作用效果的影響。結(jié)果表明：場地土特性、基礎(chǔ)埋深對土-結(jié)構(gòu)相互作

4、用影響顯著，上部結(jié)構(gòu)剛度對其影響甚微。
　?。?）在結(jié)構(gòu)動力特性分析的基礎(chǔ)上，分別對不同場地土條件下的土-結(jié)構(gòu)相互作用體系進(jìn)行反應(yīng)譜分析，分析筒倉結(jié)構(gòu)的受力與整體變形性能，并與剛性地基假定下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜分析結(jié)果作對比，結(jié)果表明：考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用后，結(jié)構(gòu)的地震反力發(fā)生折減，場地越軟折減越明顯；結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)增大，且場地越軟增大越顯著。
　?。?）采用動力時程分析法分別對剛性地基體系與相互作用體系進(jìn)行時程分析，對比兩種體系下