地下管线-土相互作用振动台试验相似律研究-论文.pdf

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1、第37卷第9期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．37No．92014年9月JOURNALOFHEFEIUNIVI~RSITYOFTECHNOLOGYSept．2014Doi：10．3969／j．issn．1003—5060．2014．09．019地下管线一土相互作用振动台试验相似律研究王志佳1。2，邓小宁，姜云晖。，刘飞成，张建经(1．郑州中核岩土工程有限公司，河南郑州450002；2．西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：模型相似比的研究是振动台模型试验的关键工作之一。文章依据量纲分析法求解了地下管线与土相互作用函数表达式中单值条

2、件的相似常数，依据推导过程，指出了量纲分析法的不足之处；结合模型与原型之间的弹性力一重力相似关系、动力本构关系及单自由度质点的振动微分方程，阐述了利用控制方程法对不同相似指标之间的约束关系进行补充的必要性，完善了相似律的推导过程，得出了土一地下管线相互作用振动台试验的相似常数；同时提出了进行模型土设计时忽略弹性模量的影响，进而满足动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的相似设计方法。关键词：振动台试验；相似律；量纲分析法；方程分析法；模型土中图分类号：TU317．1文献标识码：A文章编号：1003—5060(2014)09—1108—04Scaletheor

3、yofsoil-undergroundpipelineinteractioninshakingtablescalemodeltestWANGZhi-jia一，DENGXiao—ning，JIANGYun-hui，L1UFei—cheng。，ZHANGJian_jing(1．ZhengzhouNuclearGeotechnicalEngineeringCo．，Ltd．，Zhengzhou450002，China；2．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiao—tongUniversity，Chengdu610031，Ch

4、ina)Abstract：Thetheoryofscalemodelsimilitudehasagreatsignificanceforthescaledmodelshakingta—bletest．Basedonthedimensionalanalysis，scalemodelfactorsinsolutionequationsofsoil-under—groundpipelineinteractionarecomputed，andaccordingtothecomputationprocess，thedisadvanta—gesofdimensio

5、nalanalysisarepresented．Therefore，theequationalanalysisconsideringscalerela—tionsofelastica-gravity，constitutivemodelofsoilandoscillatorydifferentialequationofapointunitwithonedegreeoffreedomiscarriedoutfortheimprovementofdimensionalanalysis．Itisbelievedthatincomputingscalefacto

6、rs，bothdimensionalanalysisandequationalanalysisshouldbemadeSOastoimprovethecomputationprocess．Scaledfactorsforscalemodelingshakingtabletestofsoil—un—dergroundpipelineinteractionarederived．Anewmethodforthedesignofscalemodelispresented，whichconsiderstherelationshipofdynamicshearmo

7、dulusratioanddampingratiotoshearstrainofsoilratherthantheeffectofmodulusofelasticity．Keywords：shakingtabletest；similitudetheory；dimensionalanalysis；equationalanalysis；soilofsca1emode】在岩土地震工程领域，振动台模型试验的开动力相互作用机理的研究，尤其是对一些复杂工展有效推进了场地、结构地震响应及土一地下管线程问题，当数值模拟技术不能满足这种重大工程收稿日期：2013—10—

8、18。基金项目：国防基础科研计划资助项目(]30220133003)作者简介：王志佳(1987