MARC模拟地基-结构动力相互作用体系建模研究

"采用MARC模拟支盘桩一地基一结构动力相互作用体系建模方法，赵跃平，钱德玲，吴进，合肥工业大学土木建筑工程学院，安徽合肥230009，2007年，自然科学论文" 在本文中，研究人员赵跃平、钱德玲和吴进探讨了如何使用通用有限元软件MARC来建立结构-地基-动力相互作用系统的计算模型。这个系统涉及到地震工程中的重要问题，即支盘桩与地基之间的动态交互作用，以及它们对上部结构动力响应的影响。他们基于结构动力相互作用的振动台模型试验，对MARC软件进行了深入的应用研究。 首先，文章重点介绍了模型构建过程中的一些关键点。其中包括如何模拟柔性容器，这在地基模拟中是至关重要的，因为真实的地基往往具有一定的柔韧性。为了精确模拟这种特性，他们对容器进行了网格划分，这是有限元方法中实现复杂几何形状和材料性质的关键步骤。此外，他们还考虑了对称性原则，以减少计算复杂性和提高效率，同时确保结果的准确性。 其次，文中提到了重力因素的考虑。在动力相互作用系统中，重力载荷是不可忽视的，它会影响结构、地基及桩的受力状态。因此，在建模时必须正确引入重力作用，以保证计算结果的合理性。 再者，选择合适的土体本构模型也是建模中的重要环节。土体的力学行为复杂多变，不同的本构模型可以反映土的不同响应特征。作者可能讨论了如何根据试验数据和地质条件选择最合适的模型，以更准确地模拟土体的行为。 最后，非线性模拟是处理地质材料和结构相互作用时的另一个挑战。由于土体在大应变或剪切状态下可能表现出非线性特性，因此，利用MARC软件的非线性功能来模拟这些效应对于获得更真实的动力响应至关重要。 通过上述建模方法，作者计算了结构-地基动力相互作用体系的振型曲线和加速度时程曲线，并与振动台模型试验的结果进行了对比。两者吻合度较高，证明了所采用的简化处理方法和计算模型的合理性和有效性。这些成果不仅验证了MARC软件在处理这类复杂问题上的适用性，也为未来类似的工程分析提供了有价值的参考。 关键词：支盘桩-地基-结构相互作用；建模；MARC程序；土体本构模型；非线性模拟；动力相互作用。