不同土性的SSI體系振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究.pdf

1、考慮結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用(SSI)對(duì)于正確預(yù)測(cè)軟土地區(qū)的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)有非常重要的意義,是目前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論研究的熱點(diǎn)課題之一.由于各種條件限制,這方面研究主要以理論與計(jì)算分析為主,試驗(yàn)研究進(jìn)行得很少,使得許多理論研究結(jié)果得不到試驗(yàn)驗(yàn)證難以直接指導(dǎo)工程設(shè)計(jì).開(kāi)展結(jié)構(gòu)-地基相互作用的試驗(yàn)研究,對(duì)深入了解動(dòng)力相互作用效果及規(guī)律,用以驗(yàn)證理論與計(jì)算分析的研究成果,推進(jìn)其工程實(shí)踐應(yīng)用的研究,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.本文工作是在課題組前一階段

2、工作基礎(chǔ)上的延續(xù),研究重點(diǎn)是進(jìn)一步揭示在不同土性時(shí)結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用的效果和規(guī)律,開(kāi)展了如下主要工作:在前兩階段試驗(yàn)中由于砂質(zhì)粉土的含水量較大,總體而言土性較軟,因此第三階段試驗(yàn)盡管仍采用分層土,但通過(guò)加厚粘性土和砂土層、將砂質(zhì)粉土層改為粘質(zhì)粉土層,設(shè)計(jì)了較硬分層土-樁基-上部高層框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn).完成了1:20和1:10兩種縮尺比例的結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用試驗(yàn)以及1:10縮尺比的剛性地基上框架結(jié)構(gòu)的對(duì)比試驗(yàn)共3次模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)

3、,獲得完整的試驗(yàn)數(shù)據(jù).根據(jù)第三階段較硬分層土-樁基-高層框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系和剛性地基上高層框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)得到的試驗(yàn)結(jié)果,從試驗(yàn)現(xiàn)象、模型的動(dòng)力特性、加速度反應(yīng)、樁身應(yīng)變和樁土接觸壓力以及多向地震激勵(lì)的影響等方面對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,對(duì)規(guī)律性結(jié)果進(jìn)行歸納;然后通過(guò)比較結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用試驗(yàn)和剛性地基上框架結(jié)構(gòu)的對(duì)比試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)一步討論了動(dòng)力相互作用效果.三個(gè)階段的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)中所采用的模型土的土性由軟到較硬,通過(guò)對(duì)

4、比三個(gè)階段的試驗(yàn)結(jié)果,分析討論了在不同土性的地基條件下結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用效果及其變化規(guī)律,包括不同土性的地基對(duì)地震波傳遞的影響、SSI對(duì)基底地震動(dòng)的影響、結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用效果等方面.從直觀定性分析看,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的存在相當(dāng)于提高了地基土的剛度.本文利用通用有限元程序ANSYS針對(duì)地基-基礎(chǔ)-支護(hù)結(jié)構(gòu)-上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系進(jìn)行了計(jì)算分析,探討了支護(hù)結(jié)構(gòu)的存在對(duì)高層建筑抗震性能的影響,并研究了支護(hù)排樁長(zhǎng)度和剛度、土性、上部結(jié)構(gòu)