液化砂土中穿孔桩筏抗震性能的振动台试验研究

本文通过振动台试验研究了穿孔桩筏在可液化砂土中的抗震性能，为高层建筑基础设计提供了关键数据支撑，对提升地震区工程结构安全（SHM）具有重要意义。

　　

Section snippets

The building

该建筑为钢筋混凝土（RC）结构，地上50层（238米），地下4层（17.8米），包含塔楼和真实地下室（柱板结构），两者均通过筏板基础和30米长的RC摩擦桩支撑，桩深达48.4米。塔楼平面尺寸为70.8×29米²，水平方向大致对称。建筑用途为商业，地下室作为停车场。

Methodology

我们采用协方差驱动随机子空间识别法（SSI-COV），结合基于层次聚类的稳定图自动分析算法，从建筑正常运行状态下记录的连续加速度数据中识别模态频率、阻尼比和振型。利用东向加速度记录作为输入，识别了与纵向（东西向）响应相关的模态（E1至E4）。

Results and analysis

观测期为2021年1月1日至2024年3月31日，共39个月、1186天和28,464小时；但由于数据缺失，实际分析样本数较少。每小时数据可用数量因模态而异，介于25,162至26,386之间。气象数据缺失较多，因此同时包含频率和气象数据的完整样本更少，每小时数据样本数范围为24,771至25,200。

Discussion and conclusions

通过SSI-COV方法，从39个月（2021年1月1日至2024年3月31日）建筑10个楼层记录的连续微振加速度每小时数据中，识别了50层摩天楼纵向（东西向）响应的固有频率、阻尼比和振型。研究了前四阶模态（E1至E4）在选定楼层的频率、阻尼比和曲率变异，以探索其与环境因素的相关性。

CRediT authorship contribution statement

Alimu Aihemaiti： 撰写-审阅编辑、原稿撰写、可视化、验证、软件、方法论、调查、形式分析、数据管理。Maria I. Todorovska： 撰写-审阅编辑、原稿撰写、可视化、验证、监督、资源、项目管理、方法论、调查、资金获取、形式分析、数据管理、概念化。Mihailo D. Trifunac： 调查、形式分析。Lichiel Cruz： 数据管理。

Data and Resources

本文数据由天津大学与云南地震局合作建设的通德广场悦中心地震阵列记录。系统识别使用了Cheynet贡献的Matlab函数。图2地图采用通用制图工具（GMT）绘制。

Declaration of competing interest

作者声明无已知竞争性财务利益或个人关系影响本研究。

Acknowledgements

本研究资金来自国家自然科学基金（项目号52150710543）。TPYC站点仪器与运行资金由天津大学提供。图2地图由天津大学博士候选人Hossein Bazeghi Kisomi制作。作者感谢匿名评审的宝贵意见，拓宽了论文范围并丰富了内容。