动力离心模型试验循环剪应力–剪应变反演方法对比

介绍了基于加速度阵列建立的3种循环剪应力–剪应变反演方法,分析了应用条件和影响因素。基于一组软黏土场地加固动力离心模型试验,探讨了试验加速度记录反演位移的信号处理方法,与多状态下实测位移对比,验证了有效性与可靠性。运用3种反演方法分别求取了两次试验、多种波激励下,自由场地和加固场地内土体剪应力–剪应变动态响应过程。结果表明,在传感器布设间距和采样率满足应用条件下,3种反演方法可获得基本一致结果并反映基本规律,上层土体剪应力小、剪应变大,土体剪切模量与围压密切联系;自由场地剪应变远大于加固场地,并因土体软化呈现强非线性。3种方法对比,三次样条法反演结果准确性对传感器布设间距和采样率较为敏感。

基于加速度阵列反演循环剪应力–剪应变的积分位移方法影响

基于加速度阵列的循环剪应力–剪应变反演分析方法被广泛用于原位场地观测和物理模型试验,但积分位移方法、分布函数等关键因素的影响尚缺少认识。选取4种代表性一维剪切梁分布函数,利用一组动力离心模型试验,探讨了积分位移方法对反演剪应力、剪应变的影响特征与规律,并分析了滞回圈和模量阻尼比的变化趋势。结果表明:(1)积分位移方法对反演剪应力和剪应变影响显著,采用积分位移方法处理后的加速度时程求取剪应力是有效保障滞回圈光滑性和闭合性的重要条件;ARI与USGS方法相比,后者对原加速度时程相位和幅值的影响不可忽略。(2)线性、三次样条、加权残差等3种剪切梁分布函数取得剪应力、剪应变结果十分吻合,可忽略分布函数的影响,而余弦法分布函数获得结果离散性较大,不宜选取。(3)积分位移方法对剪切模量具有略微影响,但对阻尼比影响较为显著,ARI法获得阻尼比发展趋势符合一般规律认识,而USGS法与之相悖。研究方法和结论,为有效可靠获取原位场地、土工物理试验等循环剪应力–剪应变响应和验证本构关系模型,提供了重要指导依据和方法支撑。

Lateral static and dynamic characteristics of thin-walled box girder

To analyze the static and dynamic behaviors of the thin-walled box girder in its lateral webs in consideration of shear lag effect and shear deformation, an approach based on the minimum potential principle is introduced in this paper. Both static and dynamic response equations as well as the corresponding natural boundary conditions of the box girder are deduced. Meanwhile, three generalized displacement functions： w （x） , U（x） and O（x） are employed and their differences in the calculus of variation are quantitatively investigated. The comparison of finite shell element results with analytical results of calculation examples validates the feasibility of the proposed approach.

CDM格栅复合黏土地基地震反应离心试验研究

近期国际震害调查统计发现CDM复合地基减灾性能普遍优于预期,提升其地震响应特征及规律认识对于发展适用抗震设计方法十分重要。介绍2组CDM格栅复合黏土地基动力离心模型试验,包含1个未处理地基、3个采用原位TRD工法制作的端承型和悬浮型复合地基,分析加速度峰值放大系数、反应谱比、地表沉降、剪应力–剪应变等特征及变化。结果表明:端承型复合地基加速度反应基本呈线性且放大,平均峰值放大约1.4倍,悬浮型地基下层土体及软化对局部场地放大效应、PGA具有较强约束作用,并在高频地震中出现减震现象;各复合地基墙体沉降均规律性发生于震后再固结过程,而端承型地基墙体与墙侧土体沉降差异较大,表明产生较大负摩阻力,悬浮型地基墙体与墙侧土体沉降则高度吻合;同一深度反演求解得剪应力–剪应变响应特征,较好地验证了地表加速度分析结果,并反映了不同频率地震下土–结作用(SSI),分别可使墙侧土体剪应变的发展受到约束和牵引作用,合理解释了高频地震过程中端承型地基墙侧土体的规律沉降现象。