結(jié)構(gòu)—地基動(dòng)力相互作用體系振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與研究.pdf

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

2、算分析的研究成果,積極地推動(dòng)工程實(shí)際的應(yīng)用研究,具有重要的意義.該文在前期同類試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)—地基相互作用振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn).試驗(yàn)總結(jié)了前期試驗(yàn)中的經(jīng)驗(yàn)成果,充分利用合理有效的試驗(yàn)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(jìn)試驗(yàn)工況和測(cè)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(guò)對(duì)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(jī)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(yàn)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(jì)提供經(jīng)驗(yàn).改進(jìn)了孔隙水壓力量測(cè)儀器,采用不同地震激勵(lì),實(shí)現(xiàn)了較硬三層分層土模擬試驗(yàn)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(dòng)臺(tái)試驗(yàn),再現(xiàn)了震害現(xiàn)象,獲得了一套試驗(yàn)數(shù)據(jù).通過(guò)對(duì)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)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(duì)較硬土

4、質(zhì)地基振動(dòng)影響的規(guī)律.相互作用引起了結(jié)構(gòu)動(dòng)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(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,該文詳細(xì)研究了不同地震動(dòng)激勵(lì)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(dòng)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(lì)的影響等,進(jìn)一步討論了動(dòng)力相互作用的效應(yīng).結(jié)構(gòu)—地基相互作用對(duì)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