不同水深环境下桥梁群桩基础动力特性.pdf

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1、第29卷第2期土木工程与管理学报V0】．29No．22012年6月JournalofCivilEngineeringandManagementJun．2012不同水深环境下桥梁群桩基础动力特性伍勇吉，魏凯，庞于涛，袁万城(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)摘要：强烈地震作用下，水与群桩基础的互相作用问题一直没有得到很好解决。本文使用结构自由振动衰减力锤激励的方法对深水桥梁群桩基础考虑水影响下的动力特性进行了有益的探索与研究。以某深水桥梁群桩基础为工程背景，设计制作试验水池及缩尺比为1／30的九桩模型，介绍了在不同水深环境下进行模

2、态试验的方法；同时利用有限元分析软件ADINA建立了水一结构相互耦合作用的三维实体有限元模型，对其动力特性进行了理论分析。通过比较不同水深环境下结构振动一阶侧弯与扭转阵型的试验与理论分析结果，验证了本文针对群桩基础结构模型所用的自由振动衰减模态试验方法是成功的；在考虑水．结构相互耦合作用后，结构的振型周期延长，频率减小；随着水深增加，结构频率变化越大。关键词：群桩基础；动力特性；模态试验；三维实体有限元模型；自由振动衰减中图分类号：U443．13；U441．3文献标识码：A文章编号：2095-0985(2012)02-0021-05DynamicC

3、haracteristicsofBridgeGroupPileFoundationInwaterWithDiferentDepthsy04i，WEIKai，PANGYu—tao，YUANWan—cheng(StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering，Ton~iUniversity，Shanghai21X)092，China)Abstract：Theproblemofwater-structureinteractionunderstrongeaahquakeisnotwellsol

4、ved．Consideringthewaterinfluence，thedynamiccharacteristicsofdeep—waterbridgegroupfoundationwereexperimentallystudiedbyusingthestructuralfreevibrationattenuationhammerexcitationmethod．Takingadeep—watergrouppilefoundationofbridgeasanexample，atestpoolandanine—pilemodelwiththescal

5、eratioof1／30weredesigned，anditsmethodofmodaltestunderdifferentwaterdepthswasintroduced．Atthesametime，thethree．dimensionalsolidfiniteelementmodelwithwater．．structureinteractionwasbuiltinfiniteelementanalysisprogramADINA，anditsdynamiccharacteristicswereanalyzedtheoretically．Comp

6、aringtheexperimentalandtheoreticalanalysisresultsofthefirstlateralvibrationandtorsionalmodesunderdifferentwaterdepths，itprovesthatthefreevibrationattenuationmethodofmodaltestforthegrouppilefoundationmodelisfeasible．Thewater—structureinteractionresultsinthestructuralfrequencyto

7、decreaseandthestructuralfrequencychangesmoresignificantlywiththeincreaseofthewaterdepth．Keywords：grouppilefoundation；dynamiccharacteristics；modaltest；three—dimensionalsolidfiniteelementmodel；freevibrationattenuation跨江海的长大桥梁一般位于深水环境中，其结构上，其产生的动水压力作用于基础上也势必基础常采用高桩承台群桩基础形式J。由于地造成

8、深水基础的动力特性的改变。近些年，国内震动、水流状况性质特殊，群桩基础与水的互相作外一些学者对跨江海桥梁深水基础结构与水的