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[207]孔德森.桩——土相互作用计算模型及其在桩基结构抗震分析中的应用栾茂田.大连理工大学,2004.摘要:作为一种强度高、承载力大、耐久性好的重要深基础形式,桩基础在高层建筑、大型厂房、水利水电枢纽、铁路工程、公路工程、桥梁工程、近海采油平台、核电站等土木、水利工程中得到了广泛应用。但由于桩—土—结构动力相互作用的机理与工作性能极其复杂,目前仍有很多问题没有得到彻底解决。为此,本文紧密围绕桩—土—结构动力相互作用特性研究中存在的主要问题,在单桩的动力阻抗计算方法与简化模型以及单桩、群桩和上部结构的动力响应分析等方面进行了------------------------------------------------------------告诉你仅花7天时间搞定专业论文的绝招1写论文一定找一个清静的地方闭关。因为是论文是一个完整、逻辑连贯的体系，如果干扰太多，写起来就会很慢，而且心也会很烦。如果在实验室或办公室，杂事太多，估计就是给两个月都写不完。2写论文之前最好先做一个报告，阐述一下做论文的思路，因为你能在很短的时间内把你所作的东西用最简要的话说出来，就说明你的思路是清晰的。如果写论文没有清晰的思路，最好先不要写，否则是浪费时间。3这一步是最关键的。抓大放小，逐层细化。开始的时候，我论文写得很细，每一个论点的证明都要做到尽善尽美，但后来发现不行，一是写起来太慢，二是越写越发现自己沉陷于一个泥潭之中，根本写不下去了。所以我决定放弃，先是简要写出主要需说明内容，很快就能把论文的主体结构完成。感觉很有成就感，于是再把一些需要补充说明的东西逐步逐步加进去，使其丰满。这样，每细化一次，就把论文从头到尾过一遍，有整体感，逐步写下来，论文就写得非常快。在这里我要特别提醒一下，至关重要的是按照第3点完成主体内容，我有一点心得可以分享给大家，您可以淘宝或百度上搜索一家叫“馨雅文献”的店家，他们家最贴心的业务是这样的：只要给出所写论文的题目和关键词，花费100左右吧，你就可以从他们家得到一份有200-500篇非常专业，且最贴近你所写论文主题的重点大学硕博士论文目录，基本能涵盖所有和主题相关的论文，然后会让你从目录中再挑选出其中30篇左右最贴近主题的硕博士论文全文给你，全文文字都可以复制黏贴的哦，就是这些精选后的论文内容构成了我这篇论文的基本框架和血肉。就这样子，本来拖延了进度的我，仅仅花了7天时间就完成了我的论文，成为一篇立意新颖，博采众长的优秀论文，顺利通过了毕业答辩。------------------------------------------------------------系统而深入的研究。论文的主要研究内容及所取得的研究成果具体包括以下几个方面。1.当运用子结构方法分析桩—土—结构体系的动力相互作用特性时,桩基动力阻抗的合理确定是一个关键的问题。本文运用土动力学和结构动力学原理,基于改进的Winkler地基梁模型,同时综合考虑桩周土的弱化效应、地基土的成层非均质性以及水平荷载作用时桩—土界面的相对分离效应和竖向荷载作用时桩—土界面的相对滑移效应,建立了水平荷载和竖向荷载作用下单桩动力阻抗的简化计算力学模型与分析方法,并进行了算例分析,将所得到的计算结果与有限元方法的分析结果及试验结果进行了对比分析,验证了建议分析方法的合理性,进而通过变动参数对比计算与分析,探讨了桩周土域弱化范围与弱化程度、桩—土界面接触状态、桩体长细比和桩—土刚度比等对单桩水平和竖向动力阻抗的影响规律。2.单桩的动力响应特性研究是桩—土—结构相互作用分析中的一个重要而基本的内容。本文将桩视为置于Winkler模型地基中的梁,运用土动力学和结构动力学原理,分别对土和桩建立了波动方程与振动微分方程,并利用分离变量法进行求解,建立了能同时考虑桩周土在振动过程中的弱化效应和地基土的成层非均质性的单桩简谐动力响应分析的简化解析方法;通过与有限元计算结果的对比分析,验证了本文简化解析方法的合理性;进而通过变动参数比较分析,探讨了桩周土域弱化范围与弱化程度、地基土层条件、桩体长细比和桩—土刚度比等对单桩水平和竖向简谐动力响应特性的一般影响规律。3.群桩是实际工程中普遍采用的桩基形式,由于要考虑桩—土—桩的相互作用效应,因此,群桩的动力响应特性远比单桩的复杂。本文根据动力相互作用系数的基本定义和求解步骤,引入某些假定,分别计算了两根桩之间的水平和竖向动力相互作用系数,并对桩间距与桩直径之比、两桩水平连线与荷载作用方向之间的夹角、桩—土刚度比和桩体长细比等参数对水平和竖向动力相互作用系数的影响进行了计算与分析;然后,运用动力相互作用系数的叠加原理分别对群桩的水平和竖向动力响应特性进行了分析,得到了群桩的整体位移、群桩的动力阻抗和各单桩分担的荷载;最后,针对具有代表性的2x2群桩和3X3群桩进行了算例分析。4.将桩一土一结构祸合系统按线性体系考虑时,可以直接在频率域上进行动力响应分析,但对于非线性体系,由于桩基与上部结构之间的相互作用力表现为动力阻抗与输入地震动之卷积积分的形式,且动力阻抗依赖于激振频率,因此,在时域上直接进行桩一土一结构动力相互作用体系的地震响应分析就变得十分复杂和困难,目前对这个问题的研究尚不成熟。本文在对现有分析方法与计算模型综合分析的基础上,提出了一种改进的非线性动力V八刊目er模型,并运用最小二乘法,通过Matlab语言编程,确定了模型中各物理元件的参数,将桩基的动力阻抗用一系列与频率无关的弹簧、阻尼器、滑动块和集中质量等物理元件按某种串联或并联的组合模型来表达,从而为桩一土一结构祸合体系的非线性时域分析奠定了基础。5.桩一土一结构相互作用体系的抗震性能分析是土木工程实践中一个非常复杂而且重要的问题。本文首先运用子结构分析方法,将上述桩基动力阻抗的研究成果和改进的非线性动力Winkler模型应用于桩基结构的抗震分析中;为便于进行对比验证分析,考虑桩一土相互作用效应,建立了桩基结构地震响应分析的整体有限元计算模型,通过对现有计算软件的二次开发,发展了桩一土一结构体系地震响应分析的整体有限元计算程序。然后,针对某一工程实例,分别运用子结构分析方法和整体有限元数值计算方法对桩一土一结构体系的地震响应特性进行了对比计算与分析,研究表明,两种方法所得到的计算结果是基本一致的,同时,得到了地震动的频谱特性和输入地震动的加速度幅值对桩基结构地震响应特性的影响规律,所得到的计算结果和有关结论将为桩基结构的抗震分析与工程设计提供参考依据。关键词:桩一土一结构体系;相互作用;单桩;群桩;非均质土层;弱化效应;动力响应;动力阻抗;相对分离;相对滑移;动力Winkler模型;有限元分析