樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用振動臺模擬試驗研究.pdf

1、地震作用下樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)動力相互作用研究是當前巖土工程和地震工程領(lǐng)域中研究的熱點，是經(jīng)濟建設(shè)和橋梁抗震中面臨的重要課題。目前，我國樁基抗震設(shè)計方法比較落后，缺乏實際地震和模型試驗的驗證。本文依托廈漳跨海大橋的樁基抗震試驗研究項目，通過振動臺試驗?zāi)Ｐ脱芯?，揭示了?土-橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用的機理，分析了樁在地震作用下的動力特性和破壞過程，對該工程中應(yīng)用的樁基抗震設(shè)計方法進行了討論，總結(jié)了振動臺試驗數(shù)據(jù)處理的方法。 根據(jù)廈漳大

2、橋擬建場地存在砂土液化、甚至嚴重液化等問題，以及樁基抗震設(shè)計采用的液化場地m=0的方法，本文設(shè)計了一個自由場試驗(FF)和四個1/30樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用振動臺模型試驗。這四個模型試驗是：非液化場地試驗(NLF)、除去液化層試驗(LLR)、液化場地無覆蓋層試驗(NSF)和液化場地有覆蓋層試驗(SF)。這一系列的試驗的目的是考察非液化場地和液化場地條件下樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用的機理。 振動臺模型試驗涉及大量的

3、數(shù)據(jù)處理工作，而數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量直接關(guān)系到研究工作的有效性。為此，本文以除去液化層試驗(LLR)為例，詳細闡述了運用MATLAB進行數(shù)據(jù)處理的思路和過程，總結(jié)出一套振動臺試驗數(shù)據(jù)處理方法，這是振動臺試驗數(shù)據(jù)處理方法標準化、軟件化的重要內(nèi)容，并可供同類試驗借鑒和參考；本文側(cè)重于對頻譜特性的分析，提出頻率分解的思想，為分析慣性相互作用和運動相互作用對樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用的影響的大小問題，提供了一種簡潔，直觀，有效的方法，對該

4、類型試驗具有重要的參考價值。 此外，本文著重分析了除去液化層場地(LLR)的樁身應(yīng)變數(shù)據(jù)。并且運用頻率分解的思想，分析了慣性相互作用和運動相互作用對樁-土-橋梁地震結(jié)構(gòu)動力相互作用的影響的大小，增進了對樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)地震動力相互作用機理的理解。試驗結(jié)果表明：不論是在小、中和大震下，對非液化場地，樁身的彎矩反應(yīng)主要由結(jié)構(gòu)體系的特性控制，即慣性相互作用占主導(dǎo)地位，運動相互作用對樁身彎矩的影響很??；低頻段的地震響應(yīng)對樁身中下部的影響