高层建筑地震反应分析：结构-地基动力相互作用研究

"高层建筑结构-地基动力互相作用地震反应分析 (2011年)" 本文主要探讨了高层建筑在地震作用下，结构与地基动力相互作用对地震反应和内力的影响。作者陈晋中、王军和徐美娟通过改进高层建筑采用桩筏基础的结构-地基体系动力分析模型，提出了一种新的计算方法，旨在量化分析结构振动特性和内力。 在地震发生时，结构与地基之间的动力相互作用会导致建筑物的振动周期延长，阻尼增加，位移变化，进而影响结构内部的应力分布。然而，在传统的抗震设计中，这一因素往往被忽视，导致抗震设计可能过于保守，增加了工程成本。特别是在高层建筑中，采用桩筏基础的情况越来越普遍，结构-地基动力相互作用产生的地震作用减小效应变得更为显著，如果不考虑这一因素，可能导致设计不准确，浪费资源。 作者提出的分析模型基于集中质量-刚度法，这是一种常见的结构动力分析方法。该方法将结构和地基视为一系列集中质量点和连接它们的弹性刚度元素，便于模拟地震作用下的动态响应。通过调整模型中的参数，如桩基系统的动刚度和桩头部位参与振动的土体质量，可以研究这些因素如何影响结构的振动特性以及内力分布。 通过具体的计算实例，作者展示了考虑结构-地基体系共同作用时，不同参数变化对结构振动特性和内力的影响。这些计算结果有助于更准确地评估建筑物在地震中的性能，为抗震设计提供更为科学的依据，确保工程的安全性同时降低不必要的成本。 总结来说，这篇论文强调了考虑结构与地基动力相互作用在高层建筑抗震设计中的重要性，并提供了一种改进的分析模型和计算方法。这种方法能够更真实地反映出动力相互作用对结构振动和内力的实际影响，对于优化抗震设计和提高工程经济性具有重要意义。在未来的高层建筑抗震设计中，这种分析方法有望得到广泛应用。