支盘桩-土-框架结构体系动力相互作用的振动台试验研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengyes888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文设计并实现了挤扩支盘桩-土-框架结构动力相互作用体系的振动台模型试验(支盘桩试验)。试验中考虑并解决了模型相似设计和土体边界条件模拟这两个公认的难题,采用三层分层土作为地基土、基础形式采用挤扩支盘桩、以12层钢筋混凝土框架结构模拟上部结构。在同济大学土木工程防灾国家重点实验室完成了缩尺比例为1:10的支盘桩-土-框架结构体系动力相互作用的振动台模型试验。再现了桩基及框架结构的震害现象。为了揭示地震作用下液化场地结构-地基动力相互作用的规律,同期进行了液化场地直杆桩-土-框架结构相互作用体系的振动台模型试验(直杆桩试验)。通过对动力相互作用体系的试验现象、基频、阻尼比、振型、位移反应和上部结构顶层加速度反应进行计算和分析,研究了相互作用体系的地震动反应、支盘桩对结构体系的阻抗作用、地基液化对结构震害的影响和单、双跨框架结构抗震性能的差异。得出了一些主要结论:支盘桩试验方面,上部结构在y方向(单跨)的摆动幅度明显大于x方向(双跨);在整个试验过程中,桩基承台面基本保持水平,结构基本没有沉降和倾斜;平行于x方向框架上的裂缝要明显多于平行于y方向上;支盘桩的裂缝集中在第一个支盘以上部分,而且平行于x方向桩身裂缝比平行于y方向上多。随着输入加速度峰值的增加,体系的频率逐渐降低、阻尼比逐渐增大,且x方向上框架结构顶层测点的阻尼比明显大于y方向上;由最大位移反应曲线可得,该体系上部结构位移较小,且随着振次的增加,上部结构的最大位移反应增大。上部结构顶层加速度主要由上部结构变形加速度分量组成;随着输入加速度峰值的增大,各加速度分量的频谱组成向低频移动,其中以上部结构变形加速度分量最为明显。直杆桩试验方面,由于受到地基液化的影响,在整个试验过程中,桩基承台发生了明显的沉降;上部框架结构没有发现明显的裂缝;直杆桩裂缝在上覆粘土层与下伏粉土层分界处开展最为严重。随着输入地震波加速度峰值的增大,各加速度分量中摆动加速度和平动加速度向低频移动最为明显;结构摆动幅度有所加强,这与实际地震中砂土液化导致大部分建(构)筑物倾倒的现象一致。试验结果表明,相互作用对结构的动力特性和地震反应均有较大的影响,支盘桩具有较好的抗压、抗拔、抗扭曲作用,双跨框架结构的抗震性能明显好于单跨,地基液化对结构震害产生了较大的影响。
其他文献
氯盐环境下钢筋锈蚀是导致混凝土结构服役性能劣化的重要原因。钢筋锈蚀导致混凝土保护层开裂,钢筋与混凝土粘结性能降低,混凝土结构失去其完整性,从而导致其服役性能降低。
桥梁跨度的不断增大,结构刚度越来越小,虽然可避免颤振的发生,但是结构的风致抖振问题越来越明显,以至影响结构的耐久性和安全性。因此随着大跨度桥梁的不断出现,桥梁风致抖振成为
近年来,水溶开采方法已广泛应用于盐类矿床开采,与常规的开采方法相比,水溶开采有增大开采深度、扩大可采储量;改善劳动条件、提高劳动生产率;减轻环境污染等许多优点。全球
散体材料结构在岩土工程界应用十分广泛,涉及到散体材料结构力学的问题也越来越多,但在实际工程中通常是以经典的连续介质理论或岩土力学作为指导,采用传统的定值设计法,许多
近年来,冷弯薄壁型钢结构低层住宅体系已成为美国、澳大利亚、日本等发达国家住宅建筑的重要形式。该住宅体系因其施工速度快、抗震抗风性能好、机械化程度高,而作为一种新的
随着高速铁路的发展,特别是诸如武广高速客运专线武汉站房等新一类复杂桥梁结构体系的出现,使得如何减小高速运行的列车对桥梁和站房结构带来的振动成为十分重要而且具有挑战
水体中氮磷营养物含量超标是引起水体富营养化的关键因素之一,而农业面源污染已成为库区水体营养物的重要来源。农业面源污染物质氮、磷流失是与土壤营养物含量之间存在较强
复材管-混凝土-钢管双管组合柱(Fiber Reinforced Polymer-Concrete-Steel Double-Skin Tubular Column,简称“双管组合柱”或者简称“DSTC")是一种有效利用混凝土、钢管以及
目前规程推荐的网架结构形式,从结构的几何边缘到中心区域,杆件的拓扑一般是相同的。由于网架结构不同区域受力相差很大,从结构优化来看,采用整体相同的杆件拓扑形式,材料将
土钉支护以其经济可靠、施工快速简便的优点,近年来土钉支护结构在各种工程项目中国得到了广泛的应用。但国内外对土钉支护结构的研究还不深入,由于其工作原理尚有许多不甚明