近年来几次大地震的强震观测资料和近场强地震动的模拟研究表明,由于破裂方向性效应等因素的影响,近场特别是断层附近存在比较强的速度脉冲。速度脉冲一般峰值较大,周期在1~3秒之间。当速度脉冲的的周期接近结构的自振周期时,由于共振的影响,会造成结构的严重破坏,这是长周期结构破坏的主要原因。当前的大量研究均不考虑土与结构相互作用,而软弱地基上的土与结构相互作用对结构的地震反应有显著影响。建造在软土地基上的高层结构的地震反应,与当前基于刚性基础假定下的计算模型的分析结果有很大的不同。本文采用数值模拟的方法,讨论了速度大脉冲作用下刚性基础假定与考虑土-结构相互作用两种情况下结构反应差别,具体工作如下:(1)对土-结构相互作用数值模拟时,经常遇到的几个问题,如:地基土动力本构模型和材料非线性的模拟、网格的划分、地基土的材料阻尼机制、人工边界、体系基频和阻尼比的确定以及地震激励的施加进行了详细介绍,并给出了相关问题在ANSYS软件中实现的具体方法。(2)采用ANSYS软件对一框架剪力墙结构进行了考虑土-结构相互作用和刚性基础假定两种情况下地震反应的对比分析,并对土的放大作用进行了一些研究。通过改变体系的不同参数,如:上部结构刚度、地基土层刚度和基础的埋深,对比了不同参数改变对土-结构体系的影响。(3)选取历次地震中的14条速度大脉冲基岩记录作为输入,对三组模型进行地震反应分析,采用相对误差系数的方法比较土-结构相互作用和刚性基础假定结构反应的差别,并将其中一些结果与规范进行比较,规范一般偏于安全。通过对几类结构的分析,得出结构设计是否需要考虑土-结构相互作用基本取决于结构形式。(4)地基土非线性采用D-P模型,利用前面计算所得相对误差系数最大的速度大脉冲记录作为输入,对框架剪力墙和框架结构进行地震反应分析。考虑土的非线性,无论是刚性基础假定还是土-结构体系的上部结构反应都是变小的。