柔性容器下可液化土高层结构地震互动试验揭示关键规律

本文主要探讨了"可液化土-高层结构地震相互作用振动台试验"这一主题，发表于2010年4月的《同济大学学报(自然科学版)》。该研究针对的是地震中可液化土对高层建筑结构的影响，特别是通过振动台试验来模拟实际地震条件下的结构行为。试验采用的关键技术是使用柔性容器来减少边框效应，确保测试结果更接近真实情况。模型土选用了饱和砂土，以模拟液化场地的实际特性。 研究发现，与在刚性地基上的高层建筑相比，可液化土-高层结构相互作用体系的振型曲线有显著区别。随着振动次数的增加，系统的自然频率会逐渐下降，而阻尼比则有所增大，表明土体对地震波的吸收和衰减作用增强。振动过程中，砂土层表现出明显的滤波和隔震效果，即能够减弱地震能量传递到高层建筑结构的强度。 值得注意的是，试验观察到在地震初期加速度峰值到来之前，砂土层中的孔压比会出现负值，这是由于土体在振动初期可能经历压缩过程。地震过后，土体中的孔隙水压力并不总是随着振动停止立即减小，短期之内可能会继续上升，这对土体稳定性和结构响应有重要影响。 桩身应变的分布特征也显示出在地震相互作用下，桩顶区域的应变幅值较大，而桩尖部分较小，这与地震波的传播路径和土体的压缩特性有关。此外，桩土接触压力的幅值分布规律与输入的地震激励大小密切相关，这意味着地震强度的变化会直接影响到土-结构系统的响应。 这项研究提供了关于可液化土对高层建筑地震响应的重要数据和规律，对于地震工程设计、结构安全评估以及减震技术的发展具有重要的参考价值。通过对这些发现的理解和应用，可以有效提高建筑物在液化土地区的抗震性能和灾害防范能力。