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液化土中桩基础动力响应规律一直是工程抗震领域关注的热点问题。本文基于非液化砂土和不同厚度饱和砂土中的2×2群桩结构模型振动台试验,通过输入一定峰值加速度和频率的正弦波,对群桩在非液化土层和两种不同厚度饱和砂土层中的横向动力响应特性进行振动台试验研究。研究结果表明:在正弦波输入情况下,非液化砂土中群桩承台加速度和位移时程与台面输入时程相比,波形变化规律与峰值大小均相差不大;而对两种不同厚度饱和砂土中承台加速度和位移峰值放大较多,在相对较薄的饱和砂土中群桩承台加速度峰值较台面输入放大了1.83倍,较台面输出位移峰值放大了1.58倍;在相对较厚的饱和砂土中承台加速度和位移峰值则分别放大了2.18倍和1.91倍,说明在相同输入条件下,较厚的饱和砂土在发生液化后群桩承台的动力响应更加显著。 相似文献
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采用多工况振动台实验研究液化对土层水平往返变形的影响.以干砂实验为参照,分析孔压增长与土层加速度和土层往返变形之间的关系.结果表明:液化将引起土表加速度显著降低,减小惯性力传递,但同时会引起土层往返剪应变明显增大.对往返变形而言,液化土层往返剪应变就可达到1%～5%的大变形状态,且液化土层往返剪应变沿深度呈下大上小分布.土层中孔压比0.4～0.8是往返变形出现放大的敏感段,在孔压比0.8左右而不是在1.0达到最大.作为其结果,土层液化将对刚性上部结构振动起减震作用,但同时增大的往返剪应变也易导致基础和地下结构破坏,特别是对液化层与下部非液化层交界处的构件更敏感. 相似文献
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桥台在桥梁系统中占据重要位置,桥台的稳定性直接影响到桥梁的抗震性能。在国内外大量震害中发现大量由桥台破坏引起的桥梁损坏,而且这些破坏常常伴随着由于液化引起的地面大变形。为研究液化场地中桥台滑坡机理,采用完全耦合的有效应力分析方法,利用修正的PasterZienkiewicz Mark-Ⅲ模型来模拟砂土在地震荷载作用下的液化特性。研究台顶梁重和液化层位置对桥台位移的影响,并分析夯实作用对砂土液化的影响。结果表明:模拟得出结果与振动台试验结果基本一致,而且简单的夯实不能降低砂土液化的风险。 相似文献
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饱和砂土透镜体液化对建筑物地震反应的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用一种能分析有结构物存在的场地地震液化问题的二维有效应力有限元分析方法,研究饱和砂土透镜体液化对建筑物地震反应的影响。计算中采用了更为合理的迭代方式处理土的非线性,考虑了Ｋｃ对孔压的作用,引入了透射边界。取建筑物为短周期结构。考虑了透镜化宽度、厚度、埋深以及输入地震动类型幅值对结构加速度反应的影响。计算结果表明：（１）所采用的方法与已有的模型实验结果有很好的对应关系,可用于招考莪存在下的场地砂土 相似文献
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液化土中桩基础动力反应试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文设计完成了包括三种密度饱和砂土和非液化干砂的多工况桩-土相互作用振动台动力试验,研究液化对土体和桩-承台动力反应的影响。通过试验和分析,得到了液化和非液化土层中土体水平加速度、侧向位移和桩-承台的水平加速度、侧向位移、桩身弯矩等指标的反应过程和模式,对比了液化和非液化条件对这些指标的影响方式,提出了各因素影响大小的分析结果。 相似文献
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主震结束后,余震引起的再液化会对土工结构物带来进一步的严重灾害。以人工岛为研究对象,基于FE-FD耦合有限元方法,考虑有无余震、不同余震大小和主余震不同时间间隔因素,探讨对人工岛再液化灾害的影响规律。研究结果表明:主震结束后,随着超孔隙水压力的消散,人工岛砂土层液化区域逐渐减小,余震发生时液化区域又开始扩展,甚至可能大于主震结束时的液化区域面积,且其灾害程度比无余震发生时的要大得多;随着主、余震的时间间隔增加,间隔期的土层固结排水很大程度地提高人工岛的抗再液化能力,当超孔隙水压力消散完后,在相同余震等级情况下很难再次达到完全液化;随着余震峰值加速度的增加,人工岛的沉降量和水平侧移量都随之增加,再次液化时间点会向前提前数秒,主震结束后,随着土层的固结排水,人工岛的沉降会继续增加,甚至超过主震引起的沉降量,而水平侧移的产生主要发生在地震液化过程中,在后续的固结排水中几乎不变;余震发生前,如果人工岛的砂土土层仍处于液化状态,则液化层可能会起到隔震作用,减轻余震对岛体造成的灾害。 相似文献
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为研究罕遇地震下复合隔震村镇建筑的地震响应特征及设计参数,采用ABAQUS有限元软件建立了复合隔震结构、滑移隔震结构、砂垫层隔震结构以及传统的砌体结构四种模型,通过对比4种模型在不同滑移层摩擦系数及不同地震烈度下的加速度、位移及底部剪力等动力响应差异,得出复合隔震体系的地震响应特征及主要设计参数。结果表明:复合隔震体系具有最优的隔震效果,且滑移层摩擦系数越小,地震烈度越大,隔震效果越好。根据预设40%隔震率的要求,确定出不同抗震设防烈度区的滑移层摩擦系数取值范围。 相似文献
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为研究1920年海原地震中石碑塬地区液化滑移灾害的形成机制、滑移特征及滑移距离，对石碑塬液化滑移区进行钻孔勘探、取样以及探槽开挖。分别对钻孔及所取试样进行剪切波速测试及颗粒分析、室内动三轴试验，得出石碑塬液化滑移区地层分布情况、震时液化土体层位以及不同地震烈度条件下砂质黄土层的液化情况。综合分析钻孔勘探、颗粒分析、动三轴试验结果，揭示出海原地震中石碑塬黄土地层液化滑移灾害的形成机制：砂质黄土层液化后在自重应力以及地震力的共同作用下"托浮"第一古土壤层以及上部"粉尘化"的非饱和黄土层沿缓斜坡运动，并利用液化滑移地层滑距公式对滑移距离进行估算，得到结果为223.35 m，与实际情况较为相符。研究结果可为黄土地层液化滑移灾害的预防提供一定的借鉴意义。 相似文献
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在混凝土空心砌块的空腔中填入橡胶砂形成的组合砌块（RSMCB）可作为简易隔震层应用于村镇建筑防震减灾。建立RSMCB的三维数值分析模型,进行循环剪切试验以及隔震分析,研究不同橡胶砂配比、竖向压应力、盖板尺寸和盖板埋深对隔震砌块动刚度和阻尼比的影响,分析不同的上部配重、输入地震波、橡胶砂配比、盖板尺寸和铺设方式对RSMCB垫层隔震效果的影响。结果表明:（1）橡胶砂芯组合砌块应变软化现象明显。（2）RSMCB的水平动刚度随橡胶砂配比增大而减小,随盖板埋深、盖板尺寸以及竖向压应力的增大而增大。（3）阻尼比随橡胶砂配比、竖向压应力、盖板尺寸和埋深的增大而减小,橡胶砂芯组合砌块隔震消能效果显著。在隔震数值模拟中,输入加速度在经过橡胶砂芯组合砌块垫层过滤后均有不同程度的降低,且被过滤掉大部分高频波。隔震效应随着盖板尺寸的增大而减小,上部结构配重越大,隔震效应越明显,橡胶砂配比为30%时RSMCB垫层隔震效应更好。橡胶砂芯组合砌块符合在村镇欠发达地区低成本隔震的要求,表现出广阔的应用前景。 相似文献
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通过给饱和砂土层施加反压,模拟地震荷载作用下具有残余孔压的饱和弱化、液化土层。选择粉质细砂与细砂,进行了18组水平荷载作用下桩与饱和弱化、液化土层相互作用的模型试验,研究了饱和弱化、液化土层水平极限抗力随土层残余孔压增加的变化规律。结果表明,随土层中残余孔压增加,水平极限抗力逐渐降低,土层液化后的水平极限抗力大约降低80%~90%。通过定义饱和弱化、液化土层的强度,定量分析了饱和弱化、液化砂土的强度参数与水平极限抗力之间关系。又通过引入土层的残余孔压比折减系数,建立了确定饱和弱化、液化土层等效强度的关系式,进而提出了一种按等效强度确定饱和弱化、液化土层水平极限抗力的方法。 相似文献
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本文研究土与结构相互作用(SSI)对多层及中高层基础隔震建筑地震需求及隔震效率的影响规律,隔震层采用LRB铅芯橡胶与LNR普通橡胶隔震支座组合,就我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中软土场地设置隔震层问题做探讨。提出土与基础隔震结构相互作用的简化计算模型,对不同场地及隔震设计目标下的多层及中高层基础隔震结构进行时程分析。研究表明:软土场地基础隔震建筑隔震层的有效隔震效率相对于硬土场地有所下降,必须通过设置具有一定规格的LRB支座来满足隔震目标。本文给出了铅芯橡胶支座极限变形需求随建筑层高及隔震目标变化的规律。 相似文献
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地震波是一种随机的、不规则作用的动荷载脉冲,可分为振动型和冲击型。不同类型的地震波会对砂土液化和变形等产生重要影响,而传统的砂土震陷计算方法往往忽视这种因素,只考虑最大加速度幅值。通过编写UMAT子程序,在非线性有限元软件ABAQUS中开发亚塑性砂土边界面模型,对不同地震波类型下不同相对密度的砂土进行动单剪试验模拟,得到一系列砂土剪应变及竖向应变的时程曲线,并与室内试验结果进行对比分析。研究表明:在同一工况下,同类型的地震波引起的砂土竖向应变相近,不同类型引起的竖向应变差异明显;振动型地震波比冲击型引起的竖向应变更大。 相似文献
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Earthquake-induced excess pore pressure build-up and the associated shear strength degradation of liquefiable soils may result in bearing capacity degradation and seismic settlement accumulation of shallow foundations, two detrimental effects which need to be taken into account in order to ensure a viable performance-based design. This paper focuses on the first effect, in the case of strip and rectangle footings, resting on a deep liquefiable soil layer overlaid by a thinner non-liquefiable clay crust. A simplified analytical methodology is presented, based on the Meyerhof and Hanna [14] composite failure mechanism and the use of a reduced friction angle for the liquefied sand. The methodology is verified and evaluated against parametric numerical analyses with the Finite Difference Method, applying an advanced bounding surface constitutive model to account for the liquefied sand response. In addition, the existence of a critical clay crust thickness is explored, beyond which subsoil liquefaction does not affect the bearing capacity of the foundation. 相似文献
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地震作用下,饱和砂土地层地铁车站的动力反应特征是城市轨道工程抗震的关键问题。以太原地铁新近沉积粉细砂地层地铁工程为对象,通过模拟地震运动输入的饱和砂土地基地下结构的振动台模型试验,分析了不同峰值加速度地震作用下饱和砂土与地下结构相互作用的动力反应性状。研究了地震波作用的放大效应与频率特征,动孔压比增长发展过程和液化区域分布,以及动土压力的变化规律。表明加速度放大系数为1.5~2.0;0.1~0.25g峰值加速度地震作用下饱和砂土均产生动孔隙水压力累计发展;0.3g峰值加速度地震作用下饱和砂土产生液化,抑制了土与地下结构的振动放大效应,地表面大量冒水,结构模型出现了明显上浮,地下结构两侧产生震陷。 相似文献
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A simplified analytical methodology is presented for the computation of the seismic settlements of strip and rectangle footings resting on liquefiable soil with a clay crust. It is based on results of fully-coupled dynamic numerical analyses, performed with a critical-state constitutive model, and captures the physical mechanism of settlement accumulation, which is associated to a “sliding-block” type of punching failure through the clay crust and within the liquefied sand layer. More specifically, liquefaction-induced settlements are correlated to the seismic excitation characteristics and the post-shaking degraded static factor of safety, while the effect of shear-induced dilation of the liquefied subsoil is also taken into account. Analytical predictions are evaluated against experimental observations from centrifuge and large-scale experiments, as well as, against in-situ observations from the City of Adapazari, during the 1999 Kocaeli Earthquake. Finally, easy to use, performance-based design (PBD) charts are developed for quick application of the proposed methodology in practice. 相似文献
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The seismic response of inhomogeneous soil deposits is explored analytically by means of one-dimensional viscoelastic wave propagation theory. The problem under investigation comprises of a continuously inhomogeneous stratum over a homogeneous layer of higher stiffness, with the excitation defined in terms of vertically propagating harmonic S waves imposed at the base of the system. A generalized parabolic function is employed to describe the variable shear wave propagation velocity in the inhomogeneous layer. The problem is treated analytically leading to an exact solution of the Bessel type for the natural frequencies, mode shapes and base-to-surface response transfer function. The model is validated using available theoretical solutions and finite-element analyses. Results are presented in the form of normalized graphs demonstrating the effect of salient model parameters such as layer thickness, impedance contrast between surface and base layer, rate of inhomogeneity and hysteretic damping ratio. Equivalent homogeneous soil approximations are examined. The effect of vanishing shear wave propagation velocity near soil surface on shear strains and displacements is explored by asymptotic analyses. 相似文献