結(jié)構(gòu)—地基動力相互作用體系振動臺試驗與研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)—地基動力相互作用問題(SSI)是近幾十年來地震工程領(lǐng)域中的熱點前沿問題之一,相關(guān)的研究分析對于正確了解結(jié)構(gòu)的地震動反應(yīng)有著十分重要的理論及現(xiàn)實意義.國內(nèi)外對相互作用問題進行了大量的多方面的研究,主要有理論研究、計算分析以及試驗研究,由于問題的復(fù)雜性和難度,試驗研究進行得相對較少,這使得許多理論研究結(jié)果不能在試驗中得到驗證,從而很難用于指導(dǎo)工程實際.開展系列的多層次的試驗研究工作,對于深入了解動力相互作用效果及規(guī)律,用以驗證理論與計

2、算分析的研究成果,積極地推動工程實際的應(yīng)用研究,具有重要的意義.該文在前期同類試驗的基礎(chǔ)上進行了結(jié)構(gòu)—地基相互作用振動臺模型試驗.試驗總結(jié)了前期試驗中的經(jīng)驗成果,充分利用合理有效的試驗設(shè)備與儀器,在較好解決了模型相似模擬和土層邊界條件模擬的基礎(chǔ)上,改進試驗工況和測量手段,采用三層分層土作為地基土、以帶樁基和不帶樁基的12層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模擬上部結(jié)構(gòu).該文主要開展了如下幾方面的研究工作:通過對幾次著名大地震中有關(guān)地基基礎(chǔ)震害的分析,總

3、結(jié)探討了地基基礎(chǔ)震害的機制和產(chǎn)生震害的原因,得到了一些有益的啟示,為結(jié)構(gòu)—地基相互作用試驗和理論研究提供震害依據(jù),也為今后的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提供經(jīng)驗.改進了孔隙水壓力量測儀器,采用不同地震激勵,實現(xiàn)了較硬三層分層土模擬試驗地基土,完成了1/20和1/10兩種縮尺比例的12層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的帶樁基與不帶樁基的三次振動臺試驗,再現(xiàn)了震害現(xiàn)象,獲得了一套試驗數(shù)據(jù).通過對振動臺試驗結(jié)果的分析,研究了結(jié)構(gòu)—地基相互作用特性,探討了相互作用對較硬土

4、質(zhì)地基振動影響的規(guī)律.相互作用引起了結(jié)構(gòu)動力特性的改變,自振頻率減小、阻尼增大、振型改變.根據(jù)振動臺試驗數(shù)據(jù)的分析,該文詳細(xì)研究了不同地震動激勵下不同基礎(chǔ)形式、不同比例的上部結(jié)構(gòu)的相互作用體系的地震動反應(yīng)規(guī)律,包括加速度反應(yīng)、結(jié)構(gòu)不同位置的加速度反應(yīng)組成、樁身應(yīng)變和樁土接觸壓力反應(yīng)、土中超孔隙水壓力變化以及三向地震激勵的影響等,進一步討論了動力相互作用的效應(yīng).結(jié)構(gòu)—地基相互作用對結(jié)構(gòu)體系的地震反應(yīng)影響非常明顯,在深入研究的基礎(chǔ)上,有必要