不同地震波输入机制下的结构振动台模型试验(1)

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1、第３９卷第９期同济大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．９２０１１年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）Ｓｅｐ．２０１１文章编号：０２５３－３７４Ｘ（２０１１）０９－１２７３－０７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－３７４ｘ．２０１１．０９．００４不同地震波输入机制下的结构振动台模型试验康帅，楼梦麟，殷琳（同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海２０００９２）摘要：设计了一个１０层框架结构，直接置于振动台上进行模ｍａｘｉｍｕｍｅｒｒｏｒｍａｙｏｃｃｕｒ；ｗｈｅｎｆｒｅｅｆｉｅｌｄｗａｖｅｓａｒｅｕｓｅｄａｓｉｎｐｕｔ，型试验．讨论

2、不同输入机制对结构地震反应的影响．在进行ｔｈｅｅｒｒｏｒｍａｙｒｅｄｕｃｅ；ｉｆｔｈｅｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｒｅｃｏｒｄａｔｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｎ了土层自由场、土－结构相互作用体系的振动台试验的基础ｔｈｅｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｔｅｓｔｉｓｕｓｅｄａｓｉｎｐｕｔ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ上，选择三种试验记录作为该模型结构振动台试验的台面输ｒｅｓｐｏｎｓｅｗｉｌｌｂｅｍｕｃｈｃｏｌｓｅｒｔｏｔｈｅｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ入，分别为先期试验中的振动台输入、自由场试验中的地表ｓｙｓｔｅｍ，ｂｕｔｓｏｍｅｔｉｍｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｓｐｏｎ

3、ｓｅｍａｙｂｅ记录、土－结构相互作用体系试验中模型结构基础上测得的记ｕｎｄｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｄ．录．把试验结果与土－结构相互作用体系的试验结果作对比，Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅｍｏｄｅｌｔｅｓｔ；ｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ讨论不同输入模式的合理性．试验结果表明：不考虑土层因ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ；ｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｉｎｐｕｔ；ｉｎｐｕｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ素，直接将基岩波作为输入，与实际误差最大，将自由场的反应作为输入时误差有所减小，而将土－结构体系基础上的反应作为输入时结构反应与实际情况更为接近，但有时会低估近年来，结构抗震设计理论得到了快速发展，但结构的反应．对于地

4、震动输入的研究仍然存在着很大的不确定关键词：振动台模型试验；土－结构相互作用；地震动输入；性，存在着精确的结构分析方法与粗略的设计地震输入机制动输入之间的矛盾．这种落后状况从整体上制约了中图分类号：ＴＵ３１７文献标识码：Ａ工程抗震安全性评价的可靠性和精度．如何采用合理地震动输入方式对结构进行地震反应分析且便于ＤｉｆｆｅｒｅｎｔＩｎｐｕｔＭｅｓｈａｎｉｓｍｏｆＳｅｉｓｍｉｃｏｎ工程实践应用，是摆在广大学者和工程技术人员面ＳｈａｋｉｎｇＴａｂｌｅＴｅｓｔ［１］前的难题．在我国现行的抗震设计规范中，对结构的抗震设计均没有要求考虑土－结构的相互作用．ＫＡＮＧＳｈｕａｉ，ＬＯＵＭｅｎｇｌｉｎ，ＹＩＮＬｉ

5、ｎ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，通常在计算结构地震反应时，往往把结构直接置于ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）刚性地基上，在结构底部输入地震动，按四类场地分类选择输入地震波，有较大的随意性．一般来说，结Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｅｎ－ｓｔｏｒｙｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｓｈａｋｉｎｇ构基底的地震动输入采用与结构所在场地相近的类ｔａｂｌｅｍｏｄｅｌｔｅｓｔａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｐｕｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｎ似场地地

6、震记录，即所谓自由场输入．一些模型试验ｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ［２－７］ｆｒｅｅ－ｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓａｎｄｓｏｉｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｔｅｓｔｓ，ｔｈｒｅｅｗａｖｅｓａｒｅ和数据分析结果表明，土－结构相互作用会对结［８－９］ｓｅｌｅｃｔｅｄａｎｄｕｓｅｄａｓｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅｍｏｄｅｌｔｅｓｔｉｎｐｕｔｓ．Ｔｈｅｙａｒｅ构基底地震动产生一定的影响．早期，陈清军曾ｒｅｃｏｒｄｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｅｒｔｅｓｔｓ，ｔｈｅｓｏｉｌ’ｓｓｕｒｆａｃｅｒｅｃｏｒｄｓｏｂｔａｉｎｅｄ

7、对不同基础形式下的地震动输入做了研究，重点探ｆｒｏｍｔｈｅｆｒｅｅ－ｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓａｎｄｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｓｏｉｌ－讨了桩承结构的有效地震动输入，并对大型结构物ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｔｅｓｔｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｉｓｍａｄｅ［１０－１１］的地震动输入问题提出了建议．杨柏坡通过建ｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔ