摘要:考虑土-结构动力相互作用影响的结构非线性动力响应分析方法,目前主要有两条途径:一是整体分析法,二是时域子结构法.前者可以准确地考虑土体、结构介质中的非均匀和非线性因素,以及土体-结构界面间的非线性动力相互作用,但其所需的计算成本通常是难以为工程界接受的.后者一般将地基土体视为线弹性介质并忽略土体-结构界面间动力相互作用中的非线性影响,但其所需的计算成本大大低于前者.因此,时域子结构法受到了工程界的广泛重视.时域子结构法的难点在于时域地基阻抗力的计算,由于基础阻抗函数随频率变化复杂,这就使得通过基础阻抗函数卷积分表述的时域地基阻抗力的计算变得十分复杂和耗时.为了简化时域地基阻抗力的计算,已提出了各种集总参数模型.集总参数模型反映了基础阻抗函数中不具有平方可积性的奇异性特征部分,仅相当于瞬态影响,而反映延续影响、具有平方可积性、且变化复杂的正则特征部分则未得到体现,使得其计算精度的广泛适用性存在问题.Safak(2006)提出将时域差分自回归模型用于时域地基阻抗力的表述,较好地模拟了基础阻抗函数中的正则项特性,且精度在一定的条件下可通过调整相应的滤波器函数中的参数数目来控制,但由于时域差分自回归模型不能完整反映基础阻抗函数的物理实质,其相应的滤波器函数在nyquist频率附近存在本质的缺陷,这就降低了对时域地基阻抗力的模拟精度.本文将集总参数模型与时域差分自回归的滤波器模型相结合,提出了一种可完整地考虑基础阻抗函数中奇异性特征和正则性特征的简便、实用且精度可控的时域地基阻抗力的计算方法.