论文部分内容阅读
我国80%以上的矿区位于地震设防区域,进行采空区建筑物抗震变形特性分析,是经济合理解决地下开采与保护地面建筑物矛盾的有效途径。课题研究对于充分利用矿区土地资源,实现矿区的可持续发展具有重要的理论意义和应用价值。在查阅大量国内外研究资料的基础上,分析残余曲率变形和地震作用对建筑物的影响。以开采沉陷学、土力学、结构动力学和有限元的相关知识为理论依据,选取框架结构为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立合理的地基、基础以及上部结构的模型。选取天津波对采空区残余变形与地震共同作用进行受力分析,主要的研究内容总结如下:(1)结构动力特性分析是时程分析的基础,首先,分析地基、基础、上部结构共同作用下建筑物的周期和振型,为抗震分析打下基础。(2)研究框架结构在地震作用和不同地表残余曲率变形作用下的内力和变形,分别对基底沉降、基底反力、柱底轴力、底层梁端剪力和梁端弯矩等指标进行分析,并分析地震作用下各指标最大值的变化情况。(3)在地震作用下不同残余曲率变形的计算结果与常规设计相比较表明,共同作用下,柱底轴力边柱增加中柱减小,减小趋势不明显;梁端弯矩和梁端剪力均增大,因此应当加强梁柱配筋,常规设计存在不安全性。(4)研究地基土压缩模量和基础刚度的改变,对结构内力和变形的影响;基底通过加设褥垫层,可以有效的调整基础和上部结构的内力,达到保护建筑物的目的。