箱型深基礎(chǔ)-高層結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、在各大城市的建設(shè)用地日益減少的今天，建筑物只能“上天入地”以增加層面空間。因此，采用箱型深基礎(chǔ)的高層結(jié)構(gòu)以其上下兼顧的先天優(yōu)勢(shì)越來(lái)越多地受到人們青睞。但由于動(dòng)力相互作用問(wèn)題的復(fù)雜性，相關(guān)的抗震設(shè)計(jì)理論仍存在著極大的滯后，尤其是國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究，更多的集中在樁基，對(duì)于工程中常見的箱型基礎(chǔ)則相對(duì)較少，為此，我們有必要加強(qiáng)對(duì)箱型深基礎(chǔ)-高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的研究。
　　本文以某大廈為工程背景，利用大型通用有限元分析軟件ANSYS研究了箱型

2、深基礎(chǔ)-高層結(jié)構(gòu)的抗震性能。首先，對(duì)地基、箱型基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的建模，并于施工現(xiàn)場(chǎng)采集了沉降等相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)重力場(chǎng)下靜態(tài)分析的計(jì)算結(jié)果同工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的比較，驗(yàn)證了所建模型的有效性和準(zhǔn)確性;然后，輸入EL-centro波、Kobe波和上海人工波作為激勵(lì)，對(duì)地基-箱型基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)整個(gè)動(dòng)力相互作用體系進(jìn)行了動(dòng)力時(shí)程分析，研究了相互作用體系中箱型深基礎(chǔ)在不同地震激勵(lì)以及不同工況作用下的位移響應(yīng)與內(nèi)力響應(yīng)、核心筒的影響以及基礎(chǔ)與土的接觸

3、壓力;最后，進(jìn)一步與剛性地基體系對(duì)比，定量探討了兩種模型中結(jié)構(gòu)的自振特性、位移響應(yīng)、加速度響應(yīng)和內(nèi)力響應(yīng)的區(qū)別。主要結(jié)論如下:
　　(1)地震時(shí)箱基兩側(cè)對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的位移時(shí)程曲線的趨勢(shì)基本保持一致，表明箱型基礎(chǔ)的內(nèi)部在地震過(guò)程中的振動(dòng)是整體有序的，揭示了箱型基礎(chǔ)抗震性能良好的根本原因。
　　(2)核心筒的存在，極大的平衡了箱型基礎(chǔ)由形狀不規(guī)則而引起的各方向剛度的差異，也進(jìn)一步提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的整體性，這對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的增強(qiáng)

4、是十分有利的。
　　(3)箱型基礎(chǔ)與土之間存在脫離和再接觸的現(xiàn)象，表明基礎(chǔ)在地震中是不斷搖擺的，解釋了地震時(shí)高層建筑傾斜、傾覆的原因，說(shuō)明和證實(shí)了基礎(chǔ)抗傾覆能力的重要性。
　　(4)土與地基的動(dòng)力相互作用在結(jié)構(gòu)抗震中的減震效果主要表現(xiàn)在建筑的高層，剛性地基假定下高層建筑的抗震設(shè)計(jì)整體上偏于保守，局部又不安全，考慮地基-箱基-上部結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用來(lái)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更符合實(shí)際情況。
　　本文的研究成果驗(yàn)證了實(shí)際工程設(shè)計(jì)