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在研究地震荷载作用下土-结构动力相互作用的问题和验证方法时,振动台试验被认为是一种有效的工具.试验时应使用合适的模型土箱,试验模型箱的边界效应成为直接影响模型试验结果准确性的重要因素.设计制作了一个由19层圆形环组成的三维层状剪切模型箱,高度为1 800 mm,内径为4 500 mm,层间铝合金框架采用三向运动支撑件连接.开展了模型箱振动台试验,透过埋设在土体中不同深度和位置的加速度计获取的地震反应来研究箱体的边界效应.试验时振动台面输入用于核电工程设计AP1000谱三维地震动.比较了不同深度各测点的加速度时程和反应谱值,计算得到从箱体中心到边缘测点的土体反应的峰值加速度的相对误差值,采用谱比法计算得到加速度反应谱相对误差值.试验及分析结果表明,设计的三维层状剪切模型箱在3个方向上都具有良好的真实场地无限边界条件的模拟效果,解决了现有层状剪切模型箱仅能单向或双向输入水平地震激励的不足.
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