张 真 李培振
(1.同济大学结构防灾减灾工程系,上海200092;2.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092)
一般在进行结构设计时,通常运用“刚性地基假定”,不考虑场地土与结构的相互作用,这种假定在地基刚度比结构刚度大很多的情况下是适用的。但对于上部结构刚度较大而地基土的刚度较小这一情况,如结构位于软土地基上且土层覆盖较厚、场地较软弱时,这种假定所带来的误差往往是比较大的。而对于自复位摇摆结构而言,虽然其本身由于放松了柱脚与基础以及柱与梁之间的连接,刚度相对传统结构而言有所降低,但在软土地基上时,土体与结构两者间的刚度可能还会比较接近,这时再按刚性地基假定对其进行设计可能是不合适的。
以往学者在进行各类摇摆框架及自复位结构抗震性能评估时,大都集中在结构本身的研究,对摇摆自复位结构的支承条件,即地基土对摇摆自复位结构的约束对结构性能的影响考虑较少。地基土-结构相互作用是影响结构地震响应的重要因素,这种动态相互作用包括地基对结构体系动态特性的影响以及结构对地震动输入的影响。通常的研究方法是截取一定区域的地基土并在其边界处设置人工边界。常用的人工边界有黏性人工边界、黏弹性人工边界和无限元人工边界等。对于三维黏弹性人工边界的研究,刘晶波等[1]基于球面波动理论提出的三维黏弹性人工边界,在节点处并联弹簧和阻尼器,这种方法克服了黏性边界低频失稳的缺点,能模拟远域地基的弹性恢复力,具有广泛的适用性。……