南京长江大桥南塔墩振动台试验：水效应下的地震响应与动水压力分析

本文主要探讨了"桥墩与水相互作用的振动台试验"这一主题，针对南京长江三桥南塔墩的实际工程背景进行研究。研究者采用了1:50的比例缩小法设计了桥墩模型，这是一项重要的尺度模拟技术，用于在实验室条件下复现实际结构的行为，以便进行更为经济且安全的试验。实验选择了正弦波和天津波这两种常见的地震波形作为加载方式，以模拟不同的地震条件。 在试验中，研究人员对比了在有水（模拟真实水环境）和无水（空气）状态下，桥墩及其承台部分的响应特性。关键发现表明，当承受不同波形峰值的地震作用时，承台部分的加速度显著增加，最高可达到原值的20%至40%，这说明水的存在对结构动态响应有显著影响。此外，位移和应变等参数也显示出类似的增幅，反映出流体动力与结构动态之间的耦合作用。 动水压力的分布是研究的重要结果，试验得出的动水压力沿桥墩高度的分布图清晰地显示，其分布与地震波的强度有着紧密的关联。这意味着在设计和评估桥梁结构抵抗地震时，必须充分考虑水的动态效应，尤其是在沿海或临近水体的桥梁设计中。 本文的关键词包括“桥墩”、“流固耦合”、“地震”和“振动台试验”，这些词汇突出了研究的核心内容和方法。分类号U442.5+9进一步指明了该研究属于水利工程和土木工程领域中的地震工程学分支。 这项工作不仅提供了关于桥墩在水环境中振动行为的深入理解，也为工程实践中的结构抗震设计提供了宝贵的数据支持，对于确保桥梁在地震等极端事件下的安全性具有重要意义。