液化夹层对浅基础结构隔震响应的影响

砂土液化夹层既会造成地基失效破坏,又会对上部建筑起到减震作用,而覆盖层可以减小建筑沉降,却会放大地震作用,因此,有必要探讨结构与土相互作用下液化夹层和覆盖层对建筑的隔震耦合影响。基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有限元和有限差分耦合动力分析方法,分析不同地震强度、砂土密实度D_(r)和液化层厚深比K(考虑液化夹层和覆盖层耦合作用)对上部结构隔震的影响。结果表明:结构加速度反应谱比随震动强度增加先减小后趋于稳定,当震动强度超过某阈值时,液化层隔震效果不再增加;松砂(D_(r)=30%)的隔震效果优于中密砂(D_(r)=50%)和密砂(D_(r)=70%),但会产生不可忽略的沉降危害;密砂虽然能更好地抑制建筑沉降量,但在短周期内会起到加震作用;考虑覆盖层和液化层的耦合作用,发现K值在0.3~0.5区间内时,既能减小建筑沉降,又能起到减隔震作用。

液化夹层场地地铁车站结构离心机振动台试验方案设计

为深入研究液化夹层场地地铁车站结构地震破坏反应,依托浙江大学ZJU400土工离心机振动台系统,开展了系列液化夹层场地地铁车站结构地震破坏反应试验。详细介绍了试验方案和试验流程,并针对目前国内外尚无液化夹层场地制备先例的现状,介绍了夹层场地的制备过程、结构防水、离心过程中砂土层初始孔压的释放等技术细节。系列试验最终获得了较为理想的试验效果,达到了研究液化夹层场地地铁车站结构地震破坏反应的试验目的。整个试验方案设计的介绍将对今后该类型试验的开展提供一定参考。

空间变异液化夹层位置对盾构隧道地震响应影响规律研究

基于随机场理论,在考虑土体剪切模量空间变异性的基础上,采用数值模拟方法研究了液化夹层与盾构隧道的相对位置变化对隧道和土体地震响应的影响规律.通过对液化夹层土体超静孔压比、隧道顶点上浮位移及地表土体竖向位移的监测数据进行分析发现:在地震作用下,当液化夹层的位置不低于隧道埋深时,忽略土体空间变异性会低估液化夹层土体的超静孔压比;当液化夹层环绕在隧道周围时,隧道顶点上浮位移和地表土体竖向位移最大,此时的隧道安全性最差;当液化夹层位于隧道上方时,通过随机性计算得到的隧道顶点上浮位移的值有高达60%的概率超过通过确定性计算得到的隧道顶点上浮位移的值,此时地表土体的最大竖向位移为沉降变形,这表明将土体视为均质材料的传统分析方法会高估隧道在地震作用下的安全性.

非液化土夹层对桩基受力及变形影响分析

依托河南省某场地地基土严重液化风电场工程,通过不同土层对风机桩基受力及变形影响计算分析得出:非液化土夹层不仅影响桩基水平挠度、最大弯矩的大小,还影响最大弯矩的位置;当地表以下13.5m深度内有非液化土层存在时,风机桩基础受力及变形指标均能满足规范要求,符合此类地质条件可不另外进行地基处理。

液化层特征量对场地卓越频率影响的理论解答

液化场地对地震动影响问题以及依据地表地震记录识别场地液化问题虽分属地震波的正反演理论,但土层液化对振动特性的改变是二者共同的物理本质,应是这两方面研究的出发点。提出液化层存在下场地卓越频率变化的理论解答,并分析液化层特征量对场地卓越频率的影响规律。将实际土层视为水平成层状,以三质点体系代表具有液化夹层的场地,推导出场地卓越下降率解答,讨论土层及液化层特征量对场地卓越下降率的影响。结果表明：液化夹层的存在将使场地卓越频率下降,下降率主要与覆盖层与液化层厚度比λ1、液化层与下卧层厚度比λ2、液化层软化程度这3个参数相关;λ1对场地卓越频率下降起主要的控制作用,场地卓越频率下降率随λ1变化的可分为3种模式：指数关系降低、指数关系升高以及定值附近先增大后减小的波动,其中后者为主要表现;液化层与下卧层厚度比λ2对场地卓越频率下降率起次要作用,场地卓越频率下降率随λ2增大呈快速上升阶段和平稳增长两个阶段,二者转换点与λ1相关;场地卓越频率虽与液化层软化程度呈递增关系,但绝对增幅最大为0.15,影响较小。

深厚覆盖层液化对场地卓越周期及土石坝地震响应影响研究

针对软弱夹层受震液化对深厚覆盖层场地振动特性的改变以及其上高土石坝的地震响应影响开展研究。将含有软弱夹层的深厚覆盖层场地简化为三质点体系,推导了软弱夹层液化后的场地卓越周期计算公式,进而分析了液化层特征量对场地卓越周期及场地反应谱的影响规律;应用剪切楔法研究了软弱夹层液化对深厚覆盖层上土石坝坝顶加速度放大系数的影响规律。结果表明:夹层发生液化使得场地卓越周期增大,增大程度与夹层液化程度、上覆层与液化层厚度比λ1、液化层与下卧层厚度比λ2密切相关;液化使得场地类别至少增加一类;液化后场地反应谱呈现短周期减震、长周期加震现象,加震减震的分界线一般在0.61⁃0.88 s范围内,反应谱平台段加宽;液化使得覆盖层上高土石坝坝顶加速度放大系数明显增大,放大作用随着软弱夹层液化程度的增加呈现下降的趋势,在夹层较厚且重度液化时,液化现象对覆盖层上高土石坝动力响应反而有消弱作用。