振动台试验与模拟分析：基础滑移及接触压力分布

为了了解箱基与土体接触界面的反应特性，计算中输出了箱基侧面和底面与土体之间的接触压力和滑移量。

1.基础底面的滑移与提离

经过对基础底面各点的滑移绝对值时程和接触压力时程的分析，表明基础底面与土体之间发生了滑移；但由接触压力时程图上没有出现接触压力为零的现象，因而可知基础底面没有发生提离现象。限于篇幅，仅给出基础底面中点和端点的滑移绝对值时程图与接触压力时程图，如图3-11～图3-20。从图中看出随着输入激励增加，滑移值增大；且上海人工波输入下的滑移值比El Centro波输入下的滑移值大；而基底接触压力的大小主要和质量块的大小有关。

图3-11　基础底面中点和端点的滑移绝对值时程图(BC20试验模型，EL1a工况)

图3-12　基础底面中点和端点的滑移绝对值时程图(BC20试验模型，EL1d工况)

图3-13　基础底面中点和端点的滑移绝对值时程图(BC20试验模型，EL2a工况)

图3-14　基础底面中点和端点的滑移绝对值时程图(BC20试验模型，SH1a工况)

图3-15　基础底面中点和端点的滑移绝对值时程图(BC20试验模型，SH1d工况)

图3-16　基础底面中点和端点的接触压力时程图(BC20试验模型，EL1a工况)

图3-17　基础底面中点和端点的接触压力时程图(BC20试验模型，EL1d工况)

图3-18　基础底面中点和端点的接触压力时程图(BC20试验模型，EL2a工况)

图3-19　基础底面中点和端点的接触压力时程图(BC20试验模型，SH1a工况)

图3-20　基础底面中点和端点的接触压力时程图(BC20试验模型，SH1d工况)

图3-21为某一时刻基础底面滑移量的等值线分布，由于对称，图中仅给出了Y轴正方向的分布情况，可看出，整个基础底面都发生了基础与土体之间的滑移现象。

2.基础底面的接触压力

图3-22给出某一时刻下基础底面接触压力等值线分布情况，图3-23～图3-26给出基础底面中线滑移量峰值与接触压力峰值分布图，可看到滑移量峰值在基础底面中线呈两边小、中间大的分布，而接触压力峰值在基础底面中线呈两边大、中间小的分布，且中间部分的接触压力在较大范围内大小比较接近。

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图3-21　基础底面滑移量等值线(BC20，EL1a)

图3-22　基础底面接触压力等值线(BC20，EL1a)

图3-23　基础底面中线接触压力峰值和滑移量峰值分布图(BC20试验模型，EL1a工况)

图3-24　基础底面中线接触压力峰值和滑移量峰值分布图(BC20试验模型，EL2a工况)

图3-25　基础底面中线接触压力峰值和滑移量峰值分布图(BC20试验模型，SH1a工况)

图3-26　基础底面中线接触压力峰值和滑移量峰值分布图(BC20试验模型，SH1d工况)

3.基础侧面的滑移和提离

在垂直于振动方向的基础侧壁上，在上、下两边缘区域发生了土与基础的脱离现象，中间区域则保持接触状态。如图3-27～图3-31中基础侧壁上、下两点的接触压力时程，出现了接触压力为零的状况，表明发生了接触面的脱离现象。图3-32为某一时刻下基础侧面与土体之间提离量的等值线分布，从图中可看出，在此时刻下，基础侧面的上侧与土体发生了提离现象。图3-33为某一时刻下基础侧面与土体的滑移量等值线分布情况，可看出，在整个基础侧壁上都发生了滑移现象。

图3-27　基础侧面(垂直于振动方向)上下两端接触压力时程图(BC20试验模型，EL1a工况)

图3-28　基础侧面(垂直于振动方向)上下两端接触压力时程图(BC20试验模型，EL1d工况)

图3-29　基础侧面(垂直于振动方向)上下两端接触压力时程图(BC20试验模型，EL2a工况)

图3-30　基础侧面(垂直于振动方向)上下两端接触压力时程图(BC20试验模型，SH1a工况)

图3-31　基础侧面(垂直于振动方向)上下两端接触压力时程图(BC20试验模型，SH1d工况)

图3-32　基础侧面与土体的提离量等值线

图3-33　基础侧面与土体的滑移量等值线