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原文传递不同土性的SSI体系振动台试验研究

论文题名：	不同土性的SSI体系振动台试验研究
关键词：	结构-地基相互作用;振动台试验;分层土;桩基础;支护结构;高层建筑结构;相似关系;动力特性;地震反应;ANSYS程序
摘要：	考虑结构-地基动力相互作用(SSI)对于正确预测软土地区的结构地震反应有非常重要的意义,是目前结构抗震设计理论研究的热点课题之一.由于各种条件限制,这方面研究主要以理论与计算分析为主,试验研究进行得很少,使得许多理论研究结果得不到试验验证难以直接指导工程设计.开展结构-地基相互作用的试验研究,对深入了解动力相互作用效果及规律,用以验证理论与计算分析的研究成果,推进其工程实践应用的研究,具有重要的理论和现实意义.本文工作是在课题组前一阶段工作基础上的延续,研究重点是进一步揭示在不同土性时结构-地基动力相互作用的效果和规律,开展了如下主要工作:在前两阶段试验中由于砂质粉土的含水量较大,总体而言土性较软,因此第三阶段试验尽管仍采用分层土,但通过加厚粘性土和砂土层、将砂质粉土层改为粘质粉土层,设计了较硬分层土-桩基-上部高层框架结构的振动台试验.完成了1:20和1:10两种缩尺比例的结构-地基动力相互作用试验以及1:10缩尺比的刚性地基上框架结构的对比试验共3次模型振动台试验,获得完整的试验数据.根据第三阶段较硬分层土-桩基-高层框架结构动力相互作用体系和刚性地基上高层框架结构的振动台试验得到的试验结果,从试验现象、模型的动力特性、加速度反应、桩身应变和桩土接触压力以及多向地震激励的影响等方面对试验结果进行了分析,对规律性结果进行归纳;然后通过比较结构-地基动力相互作用试验和刚性地基上框架结构的对比试验的试验结果,进一步讨论了动力相互作用效果.三个阶段的振动台模型试验中所采用的模型土的土性由软到较硬,通过对比三个阶段的试验结果,分析讨论了在不同土性的地基条件下结构-地基动力相互作用效果及其变化规律,包括不同土性的地基对地震波传递的影响、SSI对基底地震动的影响、结构-地基动力相互作用效果等方面.从直观定性分析看,基坑支护结构的存在相当于提高了地基土的刚度.本文利用通用有限元程序ANSYS针对地基-基础-支护结构-上部结构动力相互作用体系进行了计算分析,探讨了支护结构的存在对高层建筑抗震性能的影响,并研究了支护排桩长度和刚度、土性、上部结构刚度以及基础形式等参数对动力相互作用体系的动力特性及地震反应的影响.不同土性的地基条件下结构-地基动力相互作用效果及其变化规律相当复杂,而结构-地基动力相互作用对体系地震反应的影响是很显著的,在深入研究的基础上,有必要对刚性地基假定和现行结构抗震设计方法作出改进.本文和前两阶段关于结构-地基动力相互作用体系的振动台模型试验及所获得的整套试验数据,为后续进行计算分析研究、验证计算模型和计算方法的合理性等进一步研究工作奠定了基础.
作者：	陈跃庆
专业：	道路工程
导师：	吕西林;孙立军
授予学位：	博士后
授予学位单位：	同济大学
学位年度：	2003
正文语种：	中文