地基—箱形基礎(chǔ)—框架結(jié)構(gòu)動力相互作用試驗(yàn)與理論分析.pdf

1、對于現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，第一階段的工作仍然是進(jìn)行結(jié)構(gòu)的彈性分析。結(jié)構(gòu)的自振頻率計(jì)算是彈性分析的重要內(nèi)容，自振頻率的大小直接影響到結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)中的地震作用。 通過脈動試驗(yàn)和牽引激振試驗(yàn)測定了土-箱型基礎(chǔ)-框架結(jié)構(gòu)的自振頻率。兩種試驗(yàn)方法的測試結(jié)果非常吻合，這也為下一步的理論計(jì)算提供了準(zhǔn)確的實(shí)測結(jié)果。通過在地基兩個方向上安裝速度傳感器，利用牽引試驗(yàn)研究了上部結(jié)構(gòu)振動對地基的影響。在土-結(jié)構(gòu)動力相互作用體系中，當(dāng)周圍土體和基礎(chǔ)混凝土

2、粘結(jié)較好時，地面運(yùn)動的速度分量會以上部結(jié)構(gòu)振動方向?yàn)橹?。位于結(jié)構(gòu)縱向的測點(diǎn)，其縱向速度的頻率組成以低頻為主；位于結(jié)構(gòu)橫向的測點(diǎn)，其速度的頻率組成以高頻為主。 本文采用有限元軟件Patran、Nastran對大比例框架模型進(jìn)行了自振頻率分析、牽引激振分析。自振頻率分析中考慮了邊界條件、單元形式、梁板偏移、配筋率、上下部剛度、網(wǎng)格劃分疏密、地基剛度分布等因素的影響。計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)不考慮梁板偏移、結(jié)構(gòu)配筋時，對基于剛性地基假定的梁板

3、模型，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法計(jì)算得到的自振頻率往往比實(shí)測值低。在小震情況下按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)偏于不安全。在這種情況下計(jì)算結(jié)構(gòu)自振頻率不能考慮上下部共同作用。本文針對不同的場地類別給出了結(jié)構(gòu)一階自振頻率的調(diào)整系數(shù)。本文還給出了梁、柱的配筋率與結(jié)構(gòu)一階頻率的二次曲線關(guān)系式。此外，文中指出考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用時，有限元建模中地基大小的取值范圍并非定值，而與地基的剛度分布有關(guān)。當(dāng)?shù)鼗鶆偠仍龃髸r，所取范圍可以減小。結(jié)構(gòu)低階頻率受基礎(chǔ)周圍地基剛度影