砂土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用振動臺試驗(yàn)研究.pdf

1、該文采用振動臺試驗(yàn)研究地震荷載下土-樁-結(jié)構(gòu)相互作用（SSPSI）的有關(guān)規(guī)律及其機(jī)理,為此,作了以下一些工作：（1）在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了并簡要評述了關(guān)于SSPSI的理論分析方法及試驗(yàn).（2）在比較目前常用的研究SSPSI振動臺試驗(yàn)的三種盛土容器（剛性容器、圓筒型柔性容器和剪切變形土箱）優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了層狀剪切變形土箱容器.根據(jù)自由場試驗(yàn)的數(shù)據(jù),分析了土箱邊界對土體的影響,結(jié)果表明：該試驗(yàn)所設(shè)計(jì)的層狀剪切變形土箱成功

2、地消除了土箱邊界效應(yīng).（3）采用干砂作為模型土,在振動臺上進(jìn)行了自由場、單樁2×2的群樁試驗(yàn).通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,得到一些重要的結(jié)論：①上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)的加速度傅立葉譜有兩個(gè)主要峰值,分別對應(yīng)土體頻率和結(jié)構(gòu)體系本身的頻率,在小震下,造近土體基頻的頻率分量被放大,大震下,靠近結(jié)構(gòu)體系基頻的頻率分量被放大;②小震下,結(jié)構(gòu)的反應(yīng)主要由土體的特性所控制,大震下則主要由結(jié)構(gòu)體系的特性控制;③在同一地震波輸入下,隨著結(jié)構(gòu)體系基頻偏離土體基頻程度的增大,

3、結(jié)構(gòu)的反應(yīng)減小,偏離愈大,反應(yīng)愈小;④樁的應(yīng)變反應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)的振動關(guān)系極大,不能僅從上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量大小的角度來考察;同樣峰值輸入下,上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量大,其樁的應(yīng)變可能反而小;⑤只考慮表層土的特性對土-樁-結(jié)構(gòu)相互作用的影響是不全面的,還須考慮沿整個(gè)樁長土體的特性,特別是樁尖部分土體的特性.（4）采用SHAKE程序?qū)ψ杂蓤鲈囼?yàn)進(jìn)行了分析.分析結(jié)果表明試驗(yàn)成功地模擬了實(shí)際土層的自由場地震反應(yīng);結(jié)果對比表明SHAKE程序?qū)τ趶?qiáng)非線性誤差較大.（5）

4、通過單樁的破壞試驗(yàn)研究和理論分析表明：對于上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大或由于共振引起較大的慣性力,使樁基發(fā)生破壞的部位一般在土表層下幾倍樁徑處,破壞前后結(jié)構(gòu)的動力特性、地震反應(yīng)都產(chǎn)生很大的變化;而且由于土體運(yùn)動引起樁的破壞一般在樁身中部,破壞前后結(jié)構(gòu)的動力特性、地震反應(yīng)變化不大（小震下）.（6）采用系統(tǒng)識別理論對體系的動力特性作了進(jìn)一步分析,表明：①輸入地震波的不同（包括頻率和幅值）,體系的頻率和阻尼比是不相同的;②阻尼比是隨著輸入幅值的增大而增大