樁-土-橋梁結構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-橋梁結構動力相互作用研究是當前巖土工程和地震工程領域中研究的熱點，是經(jīng)濟建設和橋梁抗震中面臨的重要課題。目前，我國樁基抗震設計方法比較落后，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，通過振動臺試驗模型研究，揭示了樁-土-橋梁結構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，對該工程中應用的樁基抗震設計方法進行了討論，總結了振動臺試驗數(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，以及樁基抗震設計采用的液化場地m=0的方法，本文設計了一個自由場試驗(FF)和四個1/30樁-土-橋梁結構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-橋梁結構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)處理的效率和質量直接關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、軟件化的重要內容，并可供同類試驗借鑒和參考；本文側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-橋梁結構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-橋梁地震結構動力相互作用的影響的大小，增進了對樁-土-橋梁結構地震動力相互作用機理的理解。試驗結果表明：不論是在小、中和大震下，對非液化場地，樁身的彎矩反應主要由結構體系的特性控制，即慣性相互作用占主導地位，運動相互作用對樁身彎矩的影響很?。坏皖l段的地震響應對樁身中下部的影響