[发明专利]一种摇摆型自复位独立基础的地震响应简化计算方法

权利要求书

1.一种摇摆型自复位独立基础的地震响应简化计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)获取地基土体的基本力学性能参数，包括密度ρ、剪切模量G、泊松比ν、内摩擦角和粘聚力c，给定独立基础的边长B和竖向重力荷载设计值N；

(2)根据第(1)步获得的参数计算地基摇摆刚度K_R、竖向承载力q_u和基础摇摆复位系数F_sc；

(3)根据第(2)步得到的地基刚度和竖向承载力，建立基底弯矩M和基础转角θ关系的双线性骨架曲线；

(4)确定M—θ关系的卸载—再加载滞回规则，结合第(3)步的双线性骨架曲线，建立M—θ恢复力模型；

(5)根据第(4)步得到的M—θ恢复力模型，列出基础摇摆运动的动力控制方程，计算基础在地震作用下的动力摇摆响应。

2.根据权利要求1中所述的摇摆型自复位独立基础的地震响应简化计算方法，其特征在于：第(2)步所述的地基摇摆刚度K_R、竖向承载力q_u可根据地基土参数和基础尺寸查地基基础设计手册得到，基础摇摆复位系数F_sc计算公式如下：

3.根据权利要求1中所述的摇摆型自复位独立基础的地震响应简化计算方法，其特征在于：第(3)步所述的基底弯矩M和基础转角θ关系的双线性骨架曲线计算公式如下：

4.根据权利要求1中所述的摇摆型自复位独立基础的地震响应简化计算方法，其特征在于：第(4)步所述的M—θ关系的卸载—再加载滞回规则如下：卸载、再加载均采用基于初始刚度k＝3/5K_R的线性关系假设，当荷载反向且仅当该反向点位于M—θ骨架曲线平台段时，对刚度k进行更新,计算公式如下：

5.根据权利要求1中所述的摇摆型自复位独立基础的地震响应简化计算方法，其特征在于：第(5)步所述的基础摇摆运动的动力控制方程如下：

式中J为基础绕其中心水平转轴的转动惯量，为地震地表面水平加速度，M(θ)为M—θ恢复力模型；

采用纽马克积分法求解该动力方程即得基础在地震作用下的动力摇摆响应θ。