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悬吊环式土—结构动态接触试验系统研发

作　者: 张盛夏
导　师: 李立云
学　校: 北京工业大学
专　业: 土木工程
关键词: 土与结构接触动态条件动力加载加载频率法向应力
分类号: TU435
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来地铁、大型地下商业街等地下工程建设越来越多，土与结构的相互作用问题已得到国内外学术界越来越多关注。其中，土与结构接触属于不同介质的接触问题，对土体-结构系统处于强非线性阶段的反应可能具有较大的影响。已有地下结构地震反应分析大多没有考虑土与结构之间的脱开、滑移，仅考虑它们之间为完全黏结的情形，这样往往带来一定的误差。如何考虑土与结构界面接触性能成为合理分析结构抗震性能的一个关键问题。因此，本文针对土与结构接触问题特别是在动态条件下进行了全面的研究，主要工作和成果如下。1、从试验仪器、试验现象及原理等方面对土与结构接触特性研究的发展历史和现状进行了简单的介绍。2、通过查阅相关文献，确立研发设计试验仪器的思路，从原理上分析了试验仪器开发的可行性。3、研发了悬吊环式土-结构动态接触试验系统，并通过试验验证悬吊环式土-结构动态接触试验装置的可靠性以及适用性。4、设计3组试验，对试验数据进行分析，研究加载频率和法向应力对动态条件下土与结构接触力学特性的影响。通过本文对悬吊环式土-结构动态接触试验系统的详细的介绍和试验验证，该试验系统能够很好的进行土与结构接触问题研究的试验，能够采用动力加载，没有人为固定破坏面，土体在试验中能够自由变形，此外，本试验系统还能够进行考虑不同因素影响下的土-结构接触特性试验，如结构面板粗糙度、土体含水率、接触法向应力、加载速率等。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第1章绪论  9-17
  1.1 选题背景及研究意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-14
    1.2.1 试验仪器研发现状  10-12
    1.2.2 接触面特性研究现状  12-14
  1.3 本文研究内容  14-15
  1.4 本章小结  15-17
第2章试验仪器研发  17-29
  2.1 设计原理  17-18
  2.2 试验系统部件组成  18-26
    2.2.1 DYS-200-1-05 电动振动系统  18-19
    2.2.2 力传感器  19
    2.2.3 联接器  19-20
    2.2.4 铝环筒状盛土容器  20-23
    2.2.5 外置固定框架装置  23-24
    2.2.6 结构面板固定装置  24-26
  2.3 试验系统的组装  26
  2.4 试验装置操作  26-27
  2.5 注意事项  27
  2.6 本章小结  27-29
第3章试验仪器验证  29-41
  3.1 试验系统验证试验设计  29
  3.2 系统可靠性分析  29-37
  3.3 系统适用性分析  37-39
  3.4 本章小结  39-41
第4章土-结构动态接触性能试验  41-67
  4.1 试验设计  41-43
    4.1.1 荷载和试验材料的选择  41-42
    4.1.2 试验步骤  42-43
  4.2 试验数据处理  43-44
    4.2.1 数据处理基本规定  43
    4.2.2 数据处理方法  43-44
  4.3 试验结果分析  44-65
    4.3.1 位移响应分析  44-54
    4.3.2 试验 2 相对位移及剪切力分析  54-61
    4.3.3 法向应力影响  61-65
  4.4 本章小结  65-67
结论及展望  67-69
参考文献  69-73
附录 A  73-79
攻读硕士期间发表论文  79-81
致谢  81

悬吊环式土—结构动态接触试验系统研发

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