建筑工程动力有限元法的应用研究

罗平

摘要：本文对建筑上部结构与地基基础在地震作用下的动力相互作用的研究现状，并分析了动力有限元法在实际工程设计计算中的难处，对上部结构与地基基础在地震作用下的动力相互作用分析发展方向作出了初步的探讨：应完善目前动力分析的基础理论和方法；工程设计的软件研究应实现三维动态适时监控上部结构与地基基础的位移内力情况以及二者间的相互作用。本文主要针对上部结构与地基基础在地震动力作用下的共同作用进行了分析。

关键词：建筑上部结构；地基基础；动力有限元法；

中图分类号：TU4文献标识码：A 文章编号：

一、引言

在通常的工程设计中，是把上部结构和地基基础分开计算。抗震计算是假定地基基础固定，把地震作用转化为惯性力静态施加于上部结构，对上部结构与地基基础之间的相互作用的动态过程不予以考虑。这种方法的缺陷，一个是并不能真正的反应地表运动的真实情况，另一个是不能真正的反映出上部结构与地基基础之间的动力相互作用。高层建筑的上部结构、基础和地基三部分协同作用,是将三者作为一个整体以连接部位的变形协调条件，求解力学平衡。即分析地基基础时，要考虑上部结构刚度的贡献，分析上部结构时要考虑地基基础对上部结构的影响。上部结构与地基基础共同作用的研究分析，包括静力学（即以连接部位的变形协调为条件，以静力平衡求解）和动力学（在地震或其它动力荷载作用下）两个方面。……