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基于桩-土相互作用的软土地区结构抗震影响分析 被引量:1
1
作者 徐少羽 《山西建筑》 2024年第2期57-61,共5页
从兰州市某医院的桩-土-结构耦合体系出发,使用有限元软件ABAQUS建立与该建筑所对应的桩-土-结构耦合的三维有限元模型,其中混凝土柱、梁、桩及土体皆使用实体单元(C3D8R)进行模拟,土体使用Drucker-Prager本构模型,桩土接触之间采用主... 从兰州市某医院的桩-土-结构耦合体系出发,使用有限元软件ABAQUS建立与该建筑所对应的桩-土-结构耦合的三维有限元模型,其中混凝土柱、梁、桩及土体皆使用实体单元(C3D8R)进行模拟,土体使用Drucker-Prager本构模型,桩土接触之间采用主从接触面法来模拟,通过对三种不同地基土工况的整体模型及仅考虑上部结构地基刚接模型进行模态分析与地震时程响应分析,研究了上述四种工况在3条地震波激励下的上部结构动力响应特征。计算结果表明:在考虑桩-土-结构相互作用后其模型自振周期均大于仅考虑上部结构刚接;随着土体弹性模量的降低,其自振周期会有所提升;框架结构的医院虽然楼层较低,但在考虑桩-土-结构相互作用后,对结构的地震响应表现出放大效应;其顶点加速度、顶点位移、层间位移角、基底剪力均大于仅考虑基底刚接;并且随着土体弹性模量的减少,土体的软化,其上部结构的地震响应均有不同程度的放大。 展开更多
关键词 框架结构 体弹性模量 地震响应 桩-土-结构共同抗震
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考虑土-结构相互作用的大跨度空间结构抗震研究进展 被引量:2
2
作者 曾佳明 朱忠义 +2 位作者 吕辉 张成明 李丹 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2024年第1期69-82,共14页
考虑土-结构相互作用(SSI)的大跨度空间结构抗震研究对于实现大跨度空间结构精确化分析,保障结构抗震安全性具有重要意义。为了更好地应用已有大跨空间结构考虑土-结构相互作用的研究成果,分别对土-结构相互作用研究分析方法、框架结构... 考虑土-结构相互作用(SSI)的大跨度空间结构抗震研究对于实现大跨度空间结构精确化分析,保障结构抗震安全性具有重要意义。为了更好地应用已有大跨空间结构考虑土-结构相互作用的研究成果,分别对土-结构相互作用研究分析方法、框架结构SSI效应影响分析、地下-土-地上结构相互作用研究现状、大跨度空间结构与下部支承体系协同工作及考虑SSI对大跨度空间结构动力性能的影响等方面的研究成果进行了梳理。结果表明:已有土-结构相互作用分析方法及计算模型对于大跨度空间结构的适用性有待商榷;框架结构SSI效应和大跨度空间结构与下部支承体系协同工作的研究相对成熟,其成果可供借鉴;带有大型复杂地下结构的大跨空间结构SSI效应显著;现有研究多以数值模拟为主,试验技术的发展对大跨空间结构土-结构相互作用抗震理论的验证至关重要;未来需要进一步研究实用的简化计算模型及分析方法、地下结构-土-大跨度空间结构体系、强震失效倒塌机理及减隔震研究、试验研究、参数分析、复杂效应耦合等。 展开更多
关键词 大跨度空间结构 -结构相互作用 抗震性能 研究进展
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高层建筑上部结构桩-土共同作用下随机地震响应分析 被引量:4
3
作者 熊仲明 赵鸿铁 俞茂宏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期60-62,39,共4页
本文对高层建筑上部结构在桩 -土共同作用下的地震响应进行了研究。利用Bouc -Wen滞回模型构造了便于数值分析的上部结构在共同作用下的复合运动方程 ,并给出了系统状态变量的响应表达式。算例分析结果表明 :在桩 -土共同作用下 ,上部... 本文对高层建筑上部结构在桩 -土共同作用下的地震响应进行了研究。利用Bouc -Wen滞回模型构造了便于数值分析的上部结构在共同作用下的复合运动方程 ,并给出了系统状态变量的响应表达式。算例分析结果表明 :在桩 -土共同作用下 ,上部结构将有效地减少地震作用 ,它随着地基土的软弱程度的增加反映出更加明显。 展开更多
关键词 高层建筑 上部结构 -共同作用 地震响应 Bouc-Wen滞回模型 减震
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高层建筑在桩-土-上部结构共同耦合作用下的有限元分析 被引量:4
4
作者 王子健 武黎明 +2 位作者 王继武 许华东 王秋红 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第4期540-543,共4页
以某12层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用有限元软件ANSYS分析了"桩-土-上部结构共同耦合作用"与"正常设计条件"两种情况下,上部结构的内力及变形情况,并将计算结果进行对比分析。分析结果表明在高层建筑结构设... 以某12层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用有限元软件ANSYS分析了"桩-土-上部结构共同耦合作用"与"正常设计条件"两种情况下,上部结构的内力及变形情况,并将计算结果进行对比分析。分析结果表明在高层建筑结构设计时,应该充分考虑到下部结构对上部结构的影响,从而使设计更加合理。 展开更多
关键词 高层建筑结构 --上部结构 耦合作用 内力 变形 对比分析
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地震作用下桩-土共同作用对上部结构的影响分析 被引量:6
5
作者 熊仲明 赵鸿铁 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 1999年第1期44-47,共4页
为了更深入地研究分析桩-土共同作用对上部结构的影响,把多自由度体系简化为剪切杆,用离散化的方法,从理论上分析,在共同作用下,上部结构的内力变化,为上部结构设计提供依据。
关键词 -共同作用 上部结构 结构设计 地震
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考虑不同桩-土相互作用模型的海上升压站抗震性能分析
6
作者 廖望 焦钰祺 +3 位作者 姜娟 陈立 王李吉 乔东生 《船海工程》 北大核心 2024年第2期108-114,共7页
由于海上升压站上部平台设有许多大质量专业设备,使其呈现“头重脚轻”的特征,直接借鉴传统海洋平台的设计方法难以准确评价海上升压站结构的承载能力与变形能力,其中桩-土相互作用对于地震作用下的结构动力响应分析的影响尤为显著。以... 由于海上升压站上部平台设有许多大质量专业设备,使其呈现“头重脚轻”的特征,直接借鉴传统海洋平台的设计方法难以准确评价海上升压站结构的承载能力与变形能力,其中桩-土相互作用对于地震作用下的结构动力响应分析的影响尤为显著。以国内某位于地震高烈度区的海上升压站为对象,分别基于等效线性桩长法、API规范p-y曲线法、修正p-y曲线法建立3种不同考虑桩-土相互作用的计算模型,对比中震作用下结构的抗震性能。结果表明,基于3种模型校核该海上升压站结构均符合抗震设防要求;海上升压站结构受竖向地震作用影响较明显;在砂土层占比较高的地基条件下,使用修正p-y曲线方法可以更合理地模拟桩-土相互作用。 展开更多
关键词 海上升压站 -相互作用 抗震性能 有限元分析 反应谱分析 非线性时程分析
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高层结构-桩-土共同作用的地震反应分析 被引量:6
7
作者 熊仲明 赵鸿铁 《世界地震工程》 CSCD 2002年第2期99-104,共6页
采用边界元特解样条函数提出了桩-土与上部结构共同作用的动力分析方程,分析了土桩刚度与阻抗的计算方法;指出在共同作用下,结构的动力特性发生了变化,结构自振频率减小,上部结构的位移、加速度分布不同于传统的以第1振型为主的倒三角... 采用边界元特解样条函数提出了桩-土与上部结构共同作用的动力分析方程,分析了土桩刚度与阻抗的计算方法;指出在共同作用下,结构的动力特性发生了变化,结构自振频率减小,上部结构的位移、加速度分布不同于传统的以第1振型为主的倒三角形分布,而随着地基土软弱程度的加重而越来越接近K型分布的特性。 展开更多
关键词 高层结构 -共同作用 地震反应分析 高层建筑 分布规律 动力特性 边界元特解样条函数 自振频率
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桩-土-结构共同作用下声屏障结构自振特性 被引量:4
8
作者 王广地 焦长洲 《路基工程》 北大核心 2008年第4期62-64,共3页
在考虑桩-土-结构共同作用的基础上,对插板式声屏障结构的自振特性进行了分析,重点研究了桩-土-结构相互作用因素以及声屏障结构设计参数对自振特性的影响。结果认为:考虑桩-土-结构共同作用时的结构自振频率小于刚性假定下结构体系的... 在考虑桩-土-结构共同作用的基础上,对插板式声屏障结构的自振特性进行了分析,重点研究了桩-土-结构相互作用因素以及声屏障结构设计参数对自振特性的影响。结果认为:考虑桩-土-结构共同作用时的结构自振频率小于刚性假定下结构体系的自振频率;声屏障结构的高度对结构自振频率影响较明显;随延伸长度增加结构自振频率变化较小。 展开更多
关键词 声屏障 动力特性 --结构共同作用 自振频率
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高层框架剪力墙结构与桩-土共同作用的时程响应分析 被引量:1
9
作者 林瑾 盛宏玉 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1013-1017,共5页
考虑框架剪力墙结构与筏板-桩-土之间共同作用的影响,用ANSYS对一20层框架剪力墙结构以及筏板-桩-土建立整体空间模型;着重分析了桩-地基土对上部结构动力特性的影响情况,包括结构振型、周期、位移、内力等动力特性及地震反应行为;并与... 考虑框架剪力墙结构与筏板-桩-土之间共同作用的影响,用ANSYS对一20层框架剪力墙结构以及筏板-桩-土建立整体空间模型;着重分析了桩-地基土对上部结构动力特性的影响情况,包括结构振型、周期、位移、内力等动力特性及地震反应行为;并与刚性地基基础假定情况下的结构计算结果进行了分析比较,得出一些有用结论,供工程设计时参考。 展开更多
关键词 框架剪力墙 - 共同作用 时程反应 有限元分析
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土-桩-结构相互作用对大跨度CFST拱桥地震反应的影响 被引量:28
10
作者 王浩 杨玉冬 +2 位作者 李爱群 乔建东 陈政清 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期433-437,共5页
以湖南益阳茅草街大桥为研究对象,采用J.Penzien质量-弹簧体系模拟桩基础与地基,基于ANSYS软件建立了该桥大跨度中承式钢管混凝土(CFST)系杆拱桥的三维有限元模型.以此为基础对茅草街大桥的地震反应进行了空间非线性时程分析,研究了不... 以湖南益阳茅草街大桥为研究对象,采用J.Penzien质量-弹簧体系模拟桩基础与地基,基于ANSYS软件建立了该桥大跨度中承式钢管混凝土(CFST)系杆拱桥的三维有限元模型.以此为基础对茅草街大桥的地震反应进行了空间非线性时程分析,研究了不同地震动输入下土-桩-结构相互作用对该桥地震响应的影响.研究结果表明,土-桩-结构相互作用对大跨度CFST拱桥地震反应的影响易受地震动输入方式等因素的影响,非常复杂,但是当基础刚度得到保证后,采用拱脚固结模式进行抗震分析是可行的. 展开更多
关键词 --结构相互作用 地震反应 钢管混凝 拱桥
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液化场地桩-土-桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 被引量:43
11
作者 凌贤长 王东升 +2 位作者 王志强 王成 王臣 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期67-72,84,共7页
大型振动台模型试验是目前研究土 -结动力相互作用的一种极其有效的手段。以 1976年唐山地震中倒塌的胜利桥为原型 ,开展 1∶10模型的液化场地桩 -土 -桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 ,很好地再现了自然地震触发地基砂土... 大型振动台模型试验是目前研究土 -结动力相互作用的一种极其有效的手段。以 1976年唐山地震中倒塌的胜利桥为原型 ,开展 1∶10模型的液化场地桩 -土 -桥梁结构动力相互作用大型振动台模型试验研究 ,很好地再现了自然地震触发地基砂土液化的各种主要宏观震害现象 ,并且模型桩的试验破坏状况与其原型的实际震害情况也比较吻合。主要介绍有关此次大型振动台模型试验的相似设计、操作技术及试验结果等方面的若干关键科学问题 ,以飨同仁。 展开更多
关键词 --桥梁结构动力相互作用 液化场地 大型振动台模型试验 地震
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桩-土-结构体系动力相互作用的试验研究 被引量:21
12
作者 钱德玲 赵元一 王东坡 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1856-1861,共6页
采用挤扩支盘桩-土-结构体系进行振动台模型试验,以了解在地震动激励下该体系的抗震性能以及支盘桩对结构体系的抗拉、抗压及抗扭曲的作用.在试验的基础上,对该体系的基频、阻尼比、振型、最大位移、结构顶层加速度反应以及破坏特征进... 采用挤扩支盘桩-土-结构体系进行振动台模型试验,以了解在地震动激励下该体系的抗震性能以及支盘桩对结构体系的抗拉、抗压及抗扭曲的作用.在试验的基础上,对该体系的基频、阻尼比、振型、最大位移、结构顶层加速度反应以及破坏特征进行了计算和分析.结果表明,相互作用体系对结构动力特性和结构地震反应均有较大的影响,结构的破坏形式与基础形式、土层性质等因素有关,支盘桩对地震的阻抗性能有了初步的显示. 展开更多
关键词 --结构体系 动力相互作用 抗震性能 挤扩支盘 振动台试验
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群桩-土-承台非线性共同作用固结过程分析 被引量:9
13
作者 宰金珉 戚科骏 +2 位作者 梅国雄 王旭东 张云军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期5-10,共6页
基于固结有限层的考虑提出了土体固结的桩-土-承台非线性共同作用分析方法。在此基础上,介绍了相应的计算程序 CPRI 的实现过程,给出了主程序计算框图和桩土承台支撑体系计算子程序框图。通过程序 CPRI 检验和算例分析,验证了程序的正... 基于固结有限层的考虑提出了土体固结的桩-土-承台非线性共同作用分析方法。在此基础上,介绍了相应的计算程序 CPRI 的实现过程,给出了主程序计算框图和桩土承台支撑体系计算子程序框图。通过程序 CPRI 检验和算例分析,验证了程序的正确性。程序 CPRI 可以给出不同时刻桩-土-承台支撑体系的竖向位移、孔压、桩顶反力和土体反力变化的情况,从而模拟了非线性共同作用下固结的全过程。 展开更多
关键词 固结 固结有限层 --承台 非线性共同作用
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桩-土-结构动力相互作用的分析模型与方法 被引量:33
14
作者 肖晓春 林皋 迟世春 《世界地震工程》 CSCD 2002年第4期123-130,共8页
针对桩-土-结构动力相互作用问题中桩的分析模型、群桩效率和整个体系的分析方法等问题总结了其发展现状,讨论了今后的发展趋势,并就有待深入研究的问题提出了作者的观点。
关键词 --结构 动力相互作用 效率 结构
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液化场地桩-土-结构动力相互作用的有限元分析 被引量:40
15
作者 黄雨 八嶋厚 张锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期646-651,共6页
基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动... 基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动荷载作用下砂土的循环活动性以及液化强度等特性。对于桩的动力本构行为,则采用了可以考虑体积效应和轴向力影响的梁—柱单元来模拟。以某城市高架桥的实际工程为例,应用该方法对地基液化时桩—土—结构的动力相互作用进行了计算分析,并得到了一些有用的结论。 展开更多
关键词 地震液化 --结构动力相互作用 本构模型 动力耦合分析 有限元
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地震下考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系响应分析 被引量:14
16
作者 田利 李兴建 +1 位作者 易思银 潘海洋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-11,共11页
本文研究了考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系在地震作用下的响应。根据实际工程,采用ABAQUS有限元软件,建立了考虑桩-土-结构相互作用效应的输电塔-线体系有限元模型。选取不同场地类型下的12条天然地震波,研究了不同地震波激励... 本文研究了考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系在地震作用下的响应。根据实际工程,采用ABAQUS有限元软件,建立了考虑桩-土-结构相互作用效应的输电塔-线体系有限元模型。选取不同场地类型下的12条天然地震波,研究了不同地震波激励下考虑桩-土-结构相互作用效应输电塔-线体系动力响应。通过与考虑刚性基础的输电塔-线体系动力响应对比,得到了输电塔的薄弱位置,并提出了基于刚性基础的输电塔抗震放大系数,可为输电塔抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 输电塔-线体系 --结构相互作用 地震动 动力响应 抗震设计
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水平地震下土-桩-结构相互作用简化分析方法 被引量:24
17
作者 肖晓春 迟世春 林皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期561-564,共4页
基于Penzien提出的集中质量法 ,将上部结构和桩基离散为剪切型质点串 ,以弹簧和阻尼器模拟周围土体 ,建立土 -桩 -结构动力相互作用的分析模型 ,给出相互作用参数的确定方法 ,并考虑土体的动力非线性和材料阻尼特性 ,通过等价线性迭代... 基于Penzien提出的集中质量法 ,将上部结构和桩基离散为剪切型质点串 ,以弹簧和阻尼器模拟周围土体 ,建立土 -桩 -结构动力相互作用的分析模型 ,给出相互作用参数的确定方法 ,并考虑土体的动力非线性和材料阻尼特性 ,通过等价线性迭代逼近土体的非线性动态响应 .运用此模型对某 180m混凝土烟囱按桩基础和刚性基础两种方案进行自振特性和地震时程反应对比分析 ,得到两种基础形式结构的位移、剪力、弯矩的分布形式基本一致 ,但考虑桩 -土 -上部结构相互作用的桩基础使结构体系的周期延长 ,变形增大 ,剪力和弯矩相应减小 .桩 -土 -上部结构相互作用增加了结构的柔性 。 展开更多
关键词 水平地震 --结构相互作用 等价体系 自由场 阻尼 地震响应 时程分析 基础
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考虑土-桥台-上部结构相互作用的曲线桥抗震性能研究 被引量:9
18
作者 焦驰宇 鲁子明 +2 位作者 龙佩恒 时晓鹏 侯苏伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期99-106,140,共9页
对国内外历次地震中桥台震害进行了梳理。介绍了简化桥台模型、弹簧桥台模型、弹性梁单元桥台模型等几种针对城市桥梁桥台的典型数值模拟方法;以某立交G匝道曲线梁桥梁为工程背景,建立考虑土-桥台-上部结构相互作用的不同精细化程度的... 对国内外历次地震中桥台震害进行了梳理。介绍了简化桥台模型、弹簧桥台模型、弹性梁单元桥台模型等几种针对城市桥梁桥台的典型数值模拟方法;以某立交G匝道曲线梁桥梁为工程背景,建立考虑土-桥台-上部结构相互作用的不同精细化程度的数值模型,开展人工地震动条件下的非线性动力时程反应分析,对比分析不同数值模型的计算误差;在此基础上选取合理数值模型,对桥梁曲率半径进行变参数研究,探讨墩底内力、墩梁相对位移以及台梁相对位移的变化规律。研究发现:提高土-桥台-上部结构相互作用的模拟精细化程度可以更准确地反映桥梁边墩的地震响应,特别是弹性梁单元桥台模型可综合考虑桥台的动力响应,值得推荐;考虑土-桥台-上部结构相互作用条件下,曲率半径越小,各桥墩横向内力及位移差异越明显,建议在进行曲线桥梁抗震设计中应予以重视。 展开更多
关键词 -桥台-上部结构相互作用 曲线桥 抗震性能
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桩-土-承台结构在波浪力作用下的力学效应分析 被引量:7
19
作者 刘祚秋 周翠英 +2 位作者 温少荣 陈恒 张乐民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1109-1112,共4页
在港口桥梁工程和海洋工程中,一般将桩从桩-土-承台结构中分离出来,单独计算波浪力对桩的作用。在提出波浪力作用下桩-土-承台结构相互作用模型的基础上,结合工程算例,进行了桩-土-承台结构在波浪力作用下桩的荷载和弯矩计算分析,结果表... 在港口桥梁工程和海洋工程中,一般将桩从桩-土-承台结构中分离出来,单独计算波浪力对桩的作用。在提出波浪力作用下桩-土-承台结构相互作用模型的基础上,结合工程算例,进行了桩-土-承台结构在波浪力作用下桩的荷载和弯矩计算分析,结果表明:在不考虑波浪力的情况下,计算结果跟规范方法较为接近,验证了桩-土相互作用模型的适用性。在此基础上迭加波浪力,将波浪力和桩-土-承台作为一个完整的系统研究,随着承台所受外力、波浪力、桩侧地基土的变化,分析了桩-土-承台结构在波浪力作用下的受力效应。 展开更多
关键词 波浪力 --承台结构 相互作用模型 基础
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大型土-桩-复杂结构振动台模型试验研究 被引量:16
20
作者 姜忻良 徐炳伟 焦莹 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期98-105,共8页
以天津站交通枢纽工程为背景,开展考虑相互作用效应的大型土-桩-复杂结构振动台模型试验研究。文中主要对试验的相关问题进行阐述,通过对试验部分结果进行分析,初步得出土-桩-复杂结构体系的振动响应规律,检验了结构的抗震性能。试验结... 以天津站交通枢纽工程为背景,开展考虑相互作用效应的大型土-桩-复杂结构振动台模型试验研究。文中主要对试验的相关问题进行阐述,通过对试验部分结果进行分析,初步得出土-桩-复杂结构体系的振动响应规律,检验了结构的抗震性能。试验结果表明:随着震级增加,土-桩-结构之间的相互作用影响加大,土和结构及桩的塑性发展加剧,体系的自振频率明显降低,阻尼增大,结构特别是地上结构的加速度放大系数减小较多,结构的最大应变、最大位移及最大动土压力均有所增长;加载结束,土和结构及桩均出现局部破坏现象,但地上结构最大层间位移角基本满足规范限值,说明结构坏而不倒,符合结构抗震设防的原则。 展开更多
关键词 --复杂结构 振动台试验 相互作用 振动响应
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