高聚物外包盾构隧道离心机振动台试验研究     

马雪  王复明  郭成超  张继春 《地震工程与工程振动》2022,42(1):180-187

为了验证非水反应聚氨酯高聚物(后文简称高聚物)外包盾构隧道具有减震性能,对高聚物外包盾构隧道模型和无外包隧道模型,采用离心机振动台进行对比试验。针对中密砂土围岩,在不同阵型特征的地震波输入下,对比有无高聚物外包隧道加速度、频谱、隧道动力响应和地表沉降,分析高聚物的减震性能。试验结果表明:在不同地震激励的工况下,对于有无高聚物外包的隧道模型,其加速度和频谱差别不大;二者隧道各点上的动应变平均相差31.32%;高聚物外包层隧道模型地表的最终沉降分别比无外包隧道模型和自由场地表沉降约小20%和50%。试验证明高聚物对盾构隧道有减震作用,此试验研究为高聚物在今后的工程应用提供参考依据。  相似文献   

硬土软岩滑坡近水平滑移的离心机模型试验研究     

胡乐  辛鹏  王涛  梁昌玉  李从安 《地质力学学报》2021,27(1):73-82

中国西北地区存在大量的新近纪硬土软岩滑坡灾害,为研究该类滑坡的变形特征,开展两组离心机模型试验模拟滑带劣化引起滑坡变形破坏的全过程,获取模型坡体土压及位移的实时变化曲线。研究表明,当软弱带强度降低时,硬土软岩滑坡的上部滑体呈块体状滑动,在快速运动滑动过程中,滑体呈现块状平移,不会彻底解体、液化;硬土软岩滑坡中前部出现水平应力集中,导致下伏滑带塑性流动变形,诱发其中前部上覆滑体的水平运动,并向滑坡后缘扩展,最终形成多级水平滑动。  相似文献   

覆水砂土场地中桥梁群桩基础地震响应离心试验研究     

闫志晓  李雨润  王东升  王永志 《岩土力学》2023,(3):861-872

为探究覆水饱和砂土场地中土-群桩基础-桥梁结构体系动力相互作用规律,自主设计并制作了直（斜）群桩基础-桥梁结构物理相似模型,开展了不同地震动强度和不同特性地震波输入下的离心机振动台试验,分析了群桩基础-桥梁结构动力特性指标,探究了覆水饱和砂土地基超孔隙水压力发展规律和桩-土相互作用动力响应特性。研究结果表明：覆水的存在对地基土-桥梁结构体系的基本周期和阻尼影响很小,但会导致直群桩基础桥梁结构的振动幅值增加20%,而斜群桩基础桥梁结构的振动幅值降低10%;斜群桩基础模型阻尼比是直群桩基础模型的2倍。上覆水导致饱和砂土地基由受低频振动液化深度更大变为受高频振动地基液化深度更大,同时导致小震作用下促进超孔隙水压力发展,而大震作用下则反之。上覆水会增大桥梁上部结构的动力响应和桩身弯矩。上述研究结果可为覆水场地中桥梁工程抗震设计提供关键参考依据。  相似文献   

小型土石坝加密抗液化离心机振动台试验研究     

刘庭伟  李俊超  朱斌  汪玉冰  高玉峰  陈云敏 《岩土力学》2020,41(11):3695-3704

地震作用下土石坝液化易导致坝坡失稳滑移等严重后果，加密法是常用的抗液化手段之一。针对坝趾压重与坝壳翻压两种坝身加密加固方法，开展了离心机振动台试验，分析了不同加密型抗液化处理的小型土石坝坝坡地震响应规律。试验结果表明，由于高水头作用下坝坡底部土体软化，未处理坝坡加速度放大系数沿高程先减小后增大，而加密坝坡加速度放大系数沿高程逐渐增大，且坝坡表面处加速度存在表面放大现象。坝趾压重和坝壳翻压提高了坝身有效应力，降低地震产生的超静孔压比，有效防止土体液化。未处理坝坡在峰值加速度为0.24g地震作用下即发生坝趾液化现象，而加密坝坡在峰值加速度为0.24g和0.45g下均未发生液化。未处理坝坡整体侧向位移大，加密处理后，在峰值加速度为0.24g下坝坡整体表现为竖向位移。坝趾压重区坝趾水平位移明显减小，坝壳翻压区坡顶沉降减小了50%。试验结果验证了坝趾压重和坝壳翻压的抗液化效果，为小型土石坝抗震加固设计提供了参考。  相似文献   

离心模型试验中微型土压力盒土压力测定   总被引：1，自引：0，他引：1  

梁波  厉彦君  凌学鹏  赵宁雨  张青松 《岩土力学》2019,40(2):818-826

土压力作为离心模型试验中重要的测试参数，受土压力盒的性能、离心机数据采集系统稳定性及外部环境等诸多因素的影响，准确地测量土压力较为困难。土压力盒作为土压力测试元件，其性能对土压力测量准确性有直接影响。为获得较为准确的土压力测试数据，结合离心机数据采集系统，选择两种常见的电阻应变式土压力盒。通过标定试验得出两种土压力盒砂标系数均小于出厂标定系数，Ⅰ型偏小64.75%，Ⅱ型偏小18.77%，Ⅱ型土压力盒与出厂数据的重合度比Ⅰ型好；在研究墙高10～30 m类扶壁式挡墙侧向土压力分布的离心模型试验中，与Ⅱ型土压力盒相比，Ⅰ型存在按出厂系数测得数据失真、灵敏度低和稳定性差的缺点。标定试验和离心试验结果表明，接入自行组建的数据采集系统的Ⅱ型土压力盒比接入静态应变数据采集系统的Ⅰ型土压力盒性能更佳。  相似文献   

面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究     

徐鹏  蒋关鲁  黄昊威  黄哲  王智猛 《岩土力学》2019,40(4):1427-1432

加筋土挡墙因其特有的景观性能、协调变形性能而日益受到设计者青睐。面板作为加筋土挡墙的组成部分，对墙体的承载能力影响显著。针对现有设计规范无法考虑面板形式对结构自身力学变形特性的影响，设计并开展了整体式与分块式面板的离心模型试验。数据测试分析显示：整体式面板加载期的位移小于分块式面板位移；由于分块式面板位移较大，所以其水平土压力小于整体式面板土压力；加筋土挡墙面板底部存在应力集中现象；分块式面板筋-土界面的摩擦系数发挥值大于整体式面板数值，但两者均小于设计规范建议值；由于模型筋材长度较长并且连接件的存在，导致原型设计较为保守。  相似文献   

沉井下沉阻力离心模型试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

周和祥  马建林  张凯  罗朝洋  杨柏 《岩土力学》2019,40(10):3969-3976

如何正确计算沉井的下沉阻力一直是沉井结构设计的难点，为了更加深入地研究沉井下沉阻力及其分布规律，通过离心机模型试验分别对4组不同埋深工况下的沉井进行了下沉模拟，对沉井侧壁土压力、刃脚斜面土压力、刃脚踏面土压力、沉井内外土面沉降进行了分析。研究结果表明：侧壁土压力随入土深度的增加呈先增大后减小的趋势，可采用分段函数形式对其大小及分布形式进行简化计算；刃脚斜面土压力呈三次多项式分布形式；随着刃脚入土深度的增加，刃脚斜面与踏面土阻力均显著增大，而单位投影宽度刃脚斜面与踏面土阻力比基本保持不变；沉井下沉会导致井外土面沉降，井内紧靠沉井内壁的土面沉降，离沉井内壁有一定距离的土面隆起。上述试验与分析成果可为理论研究与工程设计提供参考。  相似文献   

瑞利阻尼对砂土场地非线性地震响应的影响分析          下载免费PDF全文

王豪  高广运  杨成斌 《地震工程学报》2016,38(6):909-915

在地震荷载作用下,自由场地会产生土体侧向变形和地表响应放大现象。由于土体的高度非线性,计算自由场地地震响应时,不同的阻尼比及剪切模量取值是造成其计算结果与试验结果相差较大的原因之一。目前动力计算常采用瑞利阻尼方法,其系数取值会在一定程度上影响计算结果。选用两模态简化瑞利阻尼系数计算方法,分析土体阻尼比及控制频率的取值对计算结果的影响,对比离心机模型试验,利用开源有限元平台OpenSees,采用适合于土体动力分析的多屈服面本构模型(PDMY),建立剪切梁模型模拟三维自由场地,并分析瑞利阻尼参数对自由场地地震响应和侧向变形计算结果的影响。结果表明,针对相对密度为60%的Nevada干砂,阻尼比为4%、控制频率比为5时,场地响应计算结果与试验结果较为符合。综合分析显示场地非线性响应时域计算时,应特别注意选用的瑞利阻尼参数值。  相似文献   

离心场中风力电机桩基复杂加载测试设备的研制     

荣冰  张嘎  王富强 《岩土力学》2011,32(5):1596-1600

桩基础是近海风力发电中经常采用的基础形式,承受着包括低频风循环荷载在内的复杂荷载组合。为了采用离心模型试验来研究风机桩基础特性,研制了离心场中风机桩基础复杂加载测试设备。该套设备除了可以施加水平向和竖向静力荷载外,还实现了离心场中长时间低频率的水平循环加载,并能够实现多种荷载同时或者先后施加。通过一系列测试试验,验证了该套设备的有效性,满足离心模型试验中对模拟风机桩基础的复杂荷载要求。初步试验结果表明,桩顶水平位移随着水平荷载循环周数的增加而增大,但增长速率逐渐减小,至一定周数后,桩顶位移趋于稳定,土体变形主要集中在桩周一定区域内。  相似文献   

Characterization of rocking shallow foundations using centrifuge model tests   总被引：1，自引：0，他引：1  

Lijun Deng  Bruce L. Kutter 《地震工程与结构动力学》2012,41(5):1043-1060

This paper presents new results of centrifuge model tests exploring the behavior of rocking shallow foundations embedded in dry sand, which provides a variety of factors of safety for vertical bearing. The results of slow (quasi‐static) cyclic tests of rocking shear walls and dynamic shaking tests of single‐column rocking bridge models are presented. The moment–rotation and settlement–rotation relationships of rocking footings are investigated. Concrete pads were placed in the ground soil to support some models with the objective of reducing the settlement induced by rocking. The behavior of rocking foundation was shown to be sensitive to the geometric factor of safety with respect to bearing failure, L_f/L_c, where L_f was the footing length, and the L_c was the critical soil‐footing contact length that would be required to support pure axial loading. Settlements were shown to be small if L_f/L_c was reasonably large. Placement of concrete pads under the edges of the footing was shown to be a promising approach to reduce settlements resulting from rocking, if settlements were deemed to be excessive and also had impacts on the energy dissipation and rocking moment capacity. A general discussion of the tradeoffs between energy dissipation and re‐centering of rocking foundations and other devices is included. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献