高层建筑具有高、重、大等特征,这就要求基础和地基要有足够的强度承担上部结构的重大荷载和地震引起的巨大倾覆力矩,以保证建筑物具有足够的稳定性。支盘桩作为一种较为先进的桩基形式,现已成为桩基工程领域内的一项新的研究热点。在实际工程中,支盘桩以其较高的承载及抗拔力、较好的经济收益得到了越来越广泛的应用。但是相对于直杆桩,支盘桩对于上部结构发挥了怎样有利的作用;在使用支盘桩作为高层建筑基础时,上部结构还有哪些问题值得注意,这些都值得关注。因此对比研究两种桩型-高层建筑结构的动力相互作用非常必要。为了研究不同桩型在地震作用下的动力特性以及桩-土-高层建筑结构体系动力相互作用的规律,课题组于09年1月在同济大学结构实验室做了名为“桩-土-结构动力相互作用研究”的振动台试验。另外,利用大型有限元软件MARC对两种结构体系动力相互作用的过程进行了相同条件下的模拟,并利用振动台试验的结果验证了数字模拟的精确度。通过对比两种桩型结构体系的数字模拟结果(包括最大变形图、顶层加速度组成、层间剪力和倾覆力矩、局部应力云图等),得出以下结论:在水平地震波激励下,直杆桩体系的承台与土发生了明显的分离,桩体也有较大程度的上拔,上部结构产生严重倾斜和上移。而在支盘桩体系中,虽然上部结构也发生了倾斜的现象,但是幅度小得多,且承台与土之间保持着良好的接触状态,支盘有效地防止了结构体系产生较大变形;支盘桩体系中上部结构的最大层间剪力、倾覆力矩大于直杆桩体系,且随着输入激励的增大,该规律不变,应力云图也显示,在各层处,支盘桩体系的剪应力都大于直杆桩体系;支盘桩桩顶的剪应力明显小于直杆桩,且应力在支盘上也有集中分布,表明支盘在保证结构稳定上发挥了重要的作用,角桩的支盘作用更明显。研究结果表明,支盘桩可以有效降低上部结构的变形,但可能在上部结构产生局部应力集中。研究结果为今后桩基抗震和高层建筑防灾减灾提供有效的设计依据。