软土基础核岛厂房振动台试验数值模拟分析

摘要

采用土-结相互作用分区分析方法(partitioned analysis of soil-structure interaction, PASSI),对软土地基核岛厂房振动台试验中的筏基-混凝土框架模型以及桩基-混凝土框架模型进行了数值模拟，对比分析了振动台试验结果与数值模拟结果，并对软土地基下核岛厂房土-基础-结构的地震响应特征进行了分析。对2种模型输入调幅为0.05、0.10、0.20 g的RG160、Chi-Chi与Landers地震波，对比分析了各工况下振动台试验与数值模拟的土体与结构加速度放大系数、楼层反应谱、筏基底部土压力时程、桩身应变以及桩身弯矩。结果表明：数值模拟结果能较好地反映振动台试验结果；经过土层放大作用，随着楼层的增高，振动台试验和数值模拟中的加速度放大系数随之增大，反映了同样的规律；振动台试验与数值模拟所得的土-结体系的反应谱均与输入地震动频谱特征及体系的振动特性相关；振动台试验中，筏板基础会出现倾覆现象，筏基底部土压力时程表现出“东高西低”的现象，但数值模拟中筏基底部的土压力时程未出现此种现象，其原因是数值模拟中未考虑土体与基础的接触非线性；数值模拟中群桩的地震响应与试验的宏观现象基本吻合，定量上有差异，是数值模拟中未考虑桩的非线性所致。

关键词

软土地基 / 核岛厂房 / 地震响应 / 土-结相互作用 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金项目(U2039209,51978337)