基于大型振动台试验的SSI阻尼体系判别研究
2021-04-17尹义贺韩治宇张之颖
振动与冲击 2021年7期
尹义贺, 韩治宇,2, 张之颖
(1.西安交通大学 人居环境与建筑工程学院,西安 710049; 2.安阳市建筑工程质量监督站,河南 安阳 455000)
在结构动力分析中,阻尼体系表征着结构体系的整体耗能特征[1]。多自由度等效黏滞阻尼模型下,阻尼体系可分为经典阻尼体系和非经典阻尼体系。所谓经典阻尼体系,在耗能特性下整个体系的运动保持协调一致,其运动方程可在主模态空间解耦,体系具有经典正则模态,存在“振型”概念,运动方程可以用振型分解法求解;而非经典阻尼体系,它的耗能特性不能使整个结构体系的运动保持协调一致,运动方程在主模态空间无法解耦,体系不具有经典正则模态,没有传统概念上所谓的“振型”,运动方程求解复杂[2],通常采用直接积分法、强迫解耦法、等效阻尼法及复模态等分析方法求解[3-6],这类求解方法复杂,工程应用较为困难。
土-结构相互作用(soil-structure interaction,SSI)体系[7]是考虑上部结构和地基二者相互作用共同工作的体系。SSI阻尼体系表征了在动力荷载下,地基与结构相互作用体系的整体耗能性质。在传统观念上,通常将由两种及两种以上的材料组成的体系,尤其是内部材性相差较大的SSI体系断定为非经典阻尼体系[8]。但同济大学的SSI体系振动台试验研究显示[9],在经历较小量级的初始振动后,SSI体系非经典阻尼特性会逐渐消失,一定荷载范围内其经典阻尼特征逐渐明显。并且西安交通大学开展的一系列小型振动台模型试验研究发现[10-11],较小量级的振动作用可在SSI体系中产生运动协调机制,使组成部分向着一个协同工作的统一体系发展,界面能量传输逐渐趋于完备,土体和结构的运动状态逐渐协同。……
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