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桩-土-桥梁结构地震动力相互作用振动台模拟试验研究
| 论文题名： | 桩-土-桥梁结构地震动力相互作用振动台模拟试验研究 |
| 关键词： | 地震;砂土液化;桥梁结构 |
| 摘要： | 地震作用下桩-土-桥梁结构动力相互作用研究是当前岩土工程和地震工程领域中研究的热点，是经济建设和桥梁抗震中面临的重要课题。目前，我国桩基抗震设计方法比较落后，缺乏实际地震和模型试验的验证。本文依托厦漳跨海大桥的桩基抗震试验研究项目，通过振动台试验模型研究，揭示了桩-土-桥梁结构地震动力相互作用的机理，分析了桩在地震作用下的动力特性和破坏过程，对该工程中应用的桩基抗震设计方法进行了讨论，总结了振动台试验数据处理的方法。 根据厦漳大桥拟建场地存在砂土液化、甚至严重液化等问题，以及桩基抗震设计采用的液化场地m=0的方法，本文设计了一个自由场试验(FF)和四个1/30桩-土-桥梁结构地震动力相互作用振动台模型试验。这四个模型试验是：非液化场地试验(NLF)、除去液化层试验(LLR)、液化场地无覆盖层试验(NSF)和液化场地有覆盖层试验(SF)。这一系列的试验的目的是考察非液化场地和液化场地条件下桩-土-桥梁结构地震动力相互作用的机理。 振动台模型试验涉及大量的数据处理工作，而数据处理的效率和质量直接关系到研究工作的有效性。为此，本文以除去液化层试验(LLR)为例，详细阐述了运用MATLAB进行数据处理的思路和过程，总结出一套振动台试验数据处理方法，这是振动台试验数据处理方法标准化、软件化的重要内容，并可供同类试验借鉴和参考；本文侧重于对频谱特性的分析，提出频率分解的思想，为分析惯性相互作用和运动相互作用对桩-土-桥梁结构地震动力相互作用的影响的大小问题，提供了一种简洁，直观，有效的方法，对该类型试验具有重要的参考价值。 此外，本文着重分析了除去液化层场地(LLR)的桩身应变数据。并且运用频率分解的思想，分析了惯性相互作用和运动相互作用对桩-土-桥梁地震结构动力相互作用的影响的大小，增进了对桩-土-桥梁结构地震动力相互作用机理的理解。试验结果表明：不论是在小、中和大震下，对非液化场地，桩身的弯矩反应主要由结构体系的特性控制，即惯性相互作用占主导地位，运动相互作用对桩身弯矩的影响很小；低频段的地震响应对桩身中下部的影响较大，而高频段的地震响应对中上部的影响较大；在桩头和桩土交界面处出现最大弯矩。 |
| 作者： | 魏春莉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张力;唐光武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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