樁—土介質(zhì)—橋梁墩柱相互作用體系抗震性能試驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)今土-結(jié)構(gòu)相互作用問題研究中的最大困難是缺少必要的實(shí)際數(shù)據(jù)，因而在相互作用分析中存在許多不確定性，限制了其在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。為彌補(bǔ)在此方面的不足，本文基于國家自然科學(xué)基金課題《樁-土介質(zhì)非線性動(dòng)力耦合效應(yīng)機(jī)理分析及其遠(yuǎn)程協(xié)同試驗(yàn)研究》(NO.50808078)進(jìn)行了考慮土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的橋梁墩柱模型(1(:)4)試驗(yàn)研究。分別在剛性地基與鋼管群樁礫砂地基上進(jìn)行考慮近場地震效應(yīng)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，對比分析了在兩種情況下橋梁墩柱

2、的抗震性能指標(biāo)。本文共分為四章，主要內(nèi)容安排如下:
　　 1.介紹樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的研究現(xiàn)狀，針對現(xiàn)階段樁-土-上部結(jié)構(gòu)相互作用的理論，試驗(yàn)方法研究的不足，提出本課題研究的內(nèi)容以及說明對此研究的必要性。
　　 2.通過試驗(yàn)方法測得地基相關(guān)參數(shù)，包括土的密度、含水率、孔隙比、壓縮模量等;為確定場地類別用單孔法測定場地的剪切波速;通過動(dòng)力激振試驗(yàn)獲得不同激振強(qiáng)度下樁基承臺的水平位移與轉(zhuǎn)角位移的頻響曲線，算得地基動(dòng)剛度，阻

3、尼比等參數(shù)，為往后的建模分析提供必要的實(shí)際數(shù)據(jù)，并分析不同激振強(qiáng)度對地基動(dòng)力特性參數(shù)的影響。
　　 3.介紹室內(nèi)1/4墩柱模型試驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)、模型的制作、材料的力學(xué)特性，試驗(yàn)裝置情況，數(shù)據(jù)測量元件的布置以及加載制度的確定等。
　　 4.進(jìn)行兩個(gè)橋梁墩柱模型試驗(yàn)，對比分析在近場地震作用的加載制度下，考慮樁-土介質(zhì)-橋梁墩柱相互作用體系和完全剛性地基的橋梁墩柱的抗震性能，包括墩柱的滯回性能，剛度退化，骨架曲線等;分析了考慮土

4、-結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)構(gòu)特征周期延長比例和不同加載階段結(jié)構(gòu)體系特征周期的延長趨勢;同時(shí)對比兩墩柱內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)變的變化規(guī)律，以及在整個(gè)加載過程中鋼管樁應(yīng)變的變化情況。在本文試驗(yàn)條件下發(fā)現(xiàn)土體的存在會減小地震對上部結(jié)構(gòu)體系的作用，從剛度退化、鋼筋應(yīng)變及結(jié)構(gòu)體系的基本周期等方面也表明按剛性地基假定設(shè)計(jì)的上部結(jié)構(gòu)體系基本上會偏于安全;但當(dāng)下部樁-土體系相對較弱時(shí)，實(shí)際結(jié)構(gòu)體系的地下部分會先于上部結(jié)構(gòu)而破壞，從而按剛性地基假定會偏于不安全，因此有必要