非一致地震激勵地下綜合管廊大型振動臺試驗研究.pdf

1、近年來，隨著地下生命線工程結(jié)構(gòu)抗震研究工作的開展，出現(xiàn)了各種計算模型并進(jìn)行了有限的試驗研究工作。但是，到目前為止，幾乎所有的試驗研究都集中在一致地震激勵下地下結(jié)構(gòu)的橫截面地震響應(yīng)方面，而對非一致地震激勵下長線型地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)規(guī)律的試驗探索和抗震分析模型的試驗驗證工作尚未見于報道。鑒于此，我們針對地下綜合管廊這類長線型地下生命線工程結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)性地開展了非一致地震激勵大型振動臺模型試驗研究。 首先，本文根據(jù)非一致地震動的特性和現(xiàn)有

2、試驗條件進(jìn)行了試驗設(shè)計。鑒于國內(nèi)剛剛具有兩個振動臺組成的地震模擬振動臺陣的現(xiàn)狀，本文提出利用兩點地震激勵來近似模擬非一致地震動的構(gòu)想?；诖耍斯ず铣闪藘蓷l具有一定相關(guān)性的試驗輸入地震波；為了盛放模型場地土，設(shè)計了兩個相同的既可以在相互垂直的兩個水平方向上分別滿足層狀剪切變形要求，又在箱壁上開孔洞的大型層狀剪切模型箱；發(fā)明和設(shè)計了接觸面土體滑移傳感器和地下結(jié)構(gòu)接頭相對位移測量裝置；收集同類試驗數(shù)據(jù)，分析并得出了模型場地設(shè)計的一些原則；完

3、成了1/5和1/8兩種相似比試驗的模型設(shè)計。 其次，開展了地下綜合管廊的振動臺試驗。試驗包括縱向自由場試驗、橫向自由場試驗、一致激勵下結(jié)構(gòu)橫截面響應(yīng)振動臺試驗、縱向非一致激勵下無接頭綜合管廊振動臺試驗、縱向非一致激勵下有接頭綜合管廊振動臺試驗、橫向非一致激勵下無接頭綜合管廊振動臺試驗、橫向非一致激勵下有接頭綜合管廊振動臺試驗共7類振動臺模型試驗。兩個自由場試驗意在考察模型場地的邊界效應(yīng)及其動力特性及其變化規(guī)律；其它類試驗屬于土—

4、結(jié)構(gòu)相互作用試驗，目的在于研究綜合管廊在一致激勵和非一致激勵下地震響應(yīng)的不同，綜合管廊在縱向非一致激勵和橫向非一致激勵下各自的響應(yīng)規(guī)律，以及接頭的存在對地下綜合管廊這類長線型地下結(jié)構(gòu)的非一致地震響應(yīng)的影響。 根據(jù)試驗所獲得的數(shù)據(jù)，本文詳細(xì)分析了模型場地和模型結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)規(guī)律，包括場地和結(jié)構(gòu)的加速度和位移響應(yīng)、結(jié)構(gòu)的應(yīng)變響應(yīng)、結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)變響應(yīng)、結(jié)構(gòu)橫截面層間位移響應(yīng)、接觸面土體滑移響應(yīng)、接頭的相對位移等。通過對數(shù)據(jù)的整理分析，得