动剪切模量阻尼比试验误差及对地震动影响风险评价

为认识动剪切模量比和阻尼比非线性试验误差及其对地震动的影响,采用试验和数值模拟手段,研究了动剪切模量比和阻尼比试验误差并提出其概率分布特征,以及这一误差对土层地震动计算结果的影响和规律,给出了其对地震动影响的风险水平。设计了离散性最大和最小的两种代表性试验组,通过单台共振柱仪试验给出了试验误差的概率统计指标。同时设计不同类别场地和不同地震波输入,完成风险分析。结果表明:两种类别组的动剪切模量比和阻尼比试验数据均服从正态分布,二者试验均值接近,但变异系数相差5倍左右;动剪切模量比和阻尼比试验误差对地震动计算结果有重要影响,影响程度随试验误差增大、场地变软和地震强度增加而增大,其中试验误差和场地类别起主要作用;以对场地地震动产生不可忽视影响为阈值,初级技术人员动剪切模量和阻尼比的试验误差对中硬场地的风险水平为35%,对软场地则为50%;就一般情况,应强化共振柱试验技术规程,提高试验人员技术水平,否则会对工程结构的地震动输入估计造成很大风险。

加载频率对反滤料动变形特性影响的试验及细观数值模拟研究

在动三轴试验过程中,加载频率对动模量和阻尼比的影响目前还没有定论。基于室内动三轴试验结果,采用二维颗粒流程序PFC2D模拟了筑坝反滤料在不同加载频率(f=1.0、0.5、0.1、0.05 Hz)条件下的室内动三轴试验。数值模拟结果与试验结果基本吻合,试验结果表明,(1)当f≥0.1 Hz时,频率对动模量和阻尼比的影响可以忽略;当f<0.1 Hz时,模量在小应变情况下会有所降低,但随着应变的增大会趋于一致。(2)阻尼比在f=0.05 Hz时波动比较大,但与其他频率条件下的阻尼比相比都在一个较小的区域内,可以认为频率对阻尼比基本没有影响。

重庆主城区粉质黏土动力特性研究

采用自振(共振)柱和动三轴试验方法,得到重庆主城区粉质黏土动剪切模量和阻尼比随剪应变变化试验结果,比较分析试验值、文献[1]给出的推荐值和文献[2]给出的规范值的差异,并通过土层反应计算初步给出了这种差异对地表反应谱的影响,结果表明:(1)G/Gmax-γ关系中,规范值在中等应变时给出的G/Gmax比试验值和推荐值低;大应变时,相比较于试验值和推荐值,规范值衰减更快;(2)相比较于λ-γ关系,G-γ关系经过Gmax归一化后,更具有一致性,粉质黏土阻尼离散性较大;(3)试验值和推荐值计算的地表反应谱相差较小,但试验值和规范值计算的地表反应谱相差较大,特别是在随着输入地震动强度增大,这种差异性更显著。分析表明,重庆主城区进行土动力计算过程中,当无土动力特性试验资料时,选用规范值具有一定的局限性和风险,相比较于规范值,推荐值在一定程度上更具适用性。