水平推覆作用下土-地下结构反应特性研究

地震过程中地下结构变形受周边土层变形制约，为揭示土-地下结构间复杂的相互作用，在自行研制的岩土综合试验模型箱内，针对砂土场地中单层箱型地下结构，开展了以土体变形为控制变量的大型推覆试验。模型箱内推覆板按照倒三角形分布位移模式进行水平推覆，即推覆板绕底部转动，转角由 0 逐级递增至 1/60，重点对比了地下结构及其周围土体在推覆作用下的反应特性。试验结果表明：转角为 1/120 时，推覆端内侧壁中间偏上 6cm 处产生水平贯通裂缝，转角为1/150时，被动端内侧壁中间偏下11cm处产生水平贯通裂缝，地下结构受到挤压变形和剪切变形的耦合作用；结构推覆端侧壁顶底水平相对位移明显小于辅助观测面内等代土体，侧壁破坏后结构与土体变形的比值由 0.44增至0.75，同时土体和结构所受倒三角形水平荷载的比值由试验初期的0.24下降至0.10并趋于稳定，结构破坏后又上升至 0.32，土-结构相互作用程度会随着土和结构状态变化而改变；土体水平基床系数随加载水平增大而减小，且始终在规范给定的范围内变化，而结构因失效破坏和角部应力集中等原因，侧壁水平基床系数波动范围较大。