近场脉冲型地震动下PHC管桩动力响应试验

来源：中国血液净化杂志2024年第1期北京时间：

作者：王飞, 张海旗, 吕忠达, 赵卓, 张日红

单位：1. 宁波工程学院　浙江省土木工程工业化建造工程技术研究中心，浙江　宁波　315211","2. 郑州大学　水利与土木工程学院，河南　郑州　450001","3. 中淳高科股份有限公司，浙江　宁波　315000

摘要：<p>为了研究预应力高强混凝土（PHC）管桩在近场脉冲型地震动下的动力响应，开展了桩基振动台试验。在近场脉冲型地震动和近场普通地震动作用下，对比和讨论了PHC管桩的动力特性、支撑的上部结构响应、加速度响应、动应变响应、损伤特征、动弯矩响应、最大曲率延性需求和动土压力响应。试验结果表明：在近场脉冲型地震动下，PHC桩的自振频率下降幅度高于近场普通地震动，最高可达20%。随着地震动强度增加，桩身刚度降低，进而导致上部结构的振动周期增加。在小震时，近场脉冲型和普通地震动下，上部结构的耗能能力相近；在中震和大震时，近场脉冲型地震动下，上部结构的耗能能力则明显高于近场普通地震动。相较于近场普通地震动，近场脉冲型地震动下桩的加速度放大系数在中震时增长了43%，在大震时增长了117%。此外，在近场脉冲型地震动下桩的加速度、速度和位移时程曲线的峰值均高于近场普通地震动。因此，在抗震设计中应充分考虑近场脉冲型地震动对管桩的不利影响。在上部惯性力和土抗力的共同作用下，桩身弯矩呈现出中上部较大、两端较小的分布特征。相比近场普通地震动，近场脉冲型地震动下桩的最大曲率延性需求较高。在中震和大震情况下，土体的滞后阻尼逐渐减小，这使得桩最大曲率延性需求的增幅高于峰值加速度的增幅。此外，桩-土间的相对位移是导致桩身动土压力变化的主要原因。研究结果可为近场脉冲型地震动下PHC管桩的抗震设计提供参考依据。</p>

关键词：桥梁工程,PHC管桩,振动台试验,近场脉冲型地震动,地震响应