【摘要】利用有限元分析軟件ANSYS軟件，考慮上部結(jié)構(gòu)的反饋作用，建立5×5剛性樁復(fù)合地基三維群樁進行動力特性分析，采用分解反應(yīng)譜法對剛性樁復(fù)合地基的地震響應(yīng)作了分析，得出了上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-復(fù)合地基在不同等級地震激勵下結(jié)構(gòu)位移及內(nèi)力的數(shù)值大小和分布規(guī)律，對剛性樁復(fù)合地基抗震設(shè)計具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】剛性樁復(fù)合地基 分解反應(yīng)譜法 抗震性能
引言
剛性樁復(fù)合地基是介于天然地基和傳統(tǒng)樁基之間的一種過渡型基礎(chǔ)。這種復(fù)合地基的特點在于“剛”是相對于柔性樁來講具有更強的樁體強度，可以全長發(fā)揮樁的側(cè)阻。由于剛性樁復(fù)合地基的單樁承載力高，故復(fù)合地基承載力較高，多用于高層、超高層建筑中。
褥墊層的存在使剛性樁復(fù)合地基與樁基礎(chǔ)在橫向工作性能方面顯著不同，這使剛性樁復(fù)合地基的抗震設(shè)計不能簡單地套用樁基礎(chǔ)的抗震分析及設(shè)計方法。因此對剛性樁復(fù)合地基抗震性能分析顯的非常重要，目前對剛性樁復(fù)合地基的研究多是針對單樁研究，或者是將群樁問題簡化為二維平面問題進行模擬。本研究則是建立三維群樁模型，分析剛性樁復(fù)合地基的部分抗震性能。
一、模型結(jié)構(gòu)形式及分析方法
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（三）分析方法
本文先對該有限元模型進行了模態(tài)分析，獲得3階模態(tài)的振型、頻率，采用地震波，以基巖波的形式在底部邊界從水平方向輸入，合理模擬地震情況。以分解反應(yīng)譜法對結(jié)構(gòu)的抗震狀況進行分析。反應(yīng)譜分析時采用六度抗震分析。
二、結(jié)構(gòu)的自振特性
本文給出結(jié)構(gòu)的前三階振型及其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)自振頻率。模態(tài)階數(shù)為1，2，3的時候，固有頻率分別為0.93782，1.3608，1.3608�？梢钥闯�，剛性樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)的基頻較高，說明該復(fù)合地基及上部結(jié)構(gòu)具有較好的剛度；基頻到第二階頻率跳躍比較大，結(jié)構(gòu)頻率增加較快，并且頻率中存在共扼振型，主要原因是該結(jié)構(gòu)具有對稱性。
第1階振型為X向水平振動，第2階陣型是豎向振動和X方向水平振動的振型組合，第3階振型是豎向振動和沿Y向水平振動的振型組合，振型情況反映出結(jié)構(gòu)的自振特性相對單一，在動力或地震作用下只須考慮低振型參與組合計算結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。
三、分解反應(yīng)譜法分析結(jié)果
為了研究不同區(qū)域樁體、樁間土、褥墊層、基礎(chǔ)及上部框架的受力變形性能的差別，對于樁體，分別對中樁、邊中樁和角樁等不同樁位進行研究。為了便于分析、制圖，本文對樁體進行編號，分析中取出角樁55樁，邊中樁35樁及中心樁33樁。
�。ㄒ唬┥喜拷Y(jié)構(gòu)各層節(jié)點的位移曲線。
�。ǘ┎煌瑯段粯扼w節(jié)點的剪力與彎矩。
四、小結(jié)
本文以有限元分析軟件ansys為工具，建立了5×5的三維剛性樁復(fù)合地基群樁模型，考慮地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)共同作用，采用分解反應(yīng)譜法計算出剛性樁復(fù)合地基群樁地震反應(yīng)，并分析了剛性樁復(fù)合地基在地震波作用下的變形特性及內(nèi)力特性。
參考文獻：
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