易液化場地放大效應(yīng)簡化分析與地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)比較研究.pdf

1、近年來全球強(qiáng)震頻發(fā)，破壞性災(zāi)害現(xiàn)象嚴(yán)重，飽和砂土液化是其中突出的場地災(zāi)害問題，而提高液化災(zāi)變評估精度是減輕液化災(zāi)害的重要途徑，因此研究液化災(zāi)變評估具有重要意義。液化災(zāi)變評估精度取決于地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算的精度和地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與液化災(zāi)變之間相關(guān)性的優(yōu)劣。一方面放大效應(yīng)對計(jì)算一定深度處的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)有著重要影響，但根據(jù)以往研究可知，現(xiàn)今工程上常用的放大效應(yīng)公式精度不高，數(shù)值方法中參數(shù)的選擇和使用對于工程人員來說又太過復(fù)雜，因此有必要建立精度

2、較高又便于工程人員應(yīng)用的放大效應(yīng)簡化算法;而在另一方面，現(xiàn)今常用的評估液化災(zāi)變的地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)CSR在一些情況下預(yù)測值與實(shí)際值差異顯著，因此有必要比較不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)對地震災(zāi)變表征能力的高低，然后選擇最優(yōu)地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)來描述地震災(zāi)變。
　　針對以上問題，本文在基巖上水平粘彈性地基波動(dòng)傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮應(yīng)變和孔壓造成的非線性對土體剪切剛度的影響，建立了物理意義更明確的易液化地基地震動(dòng)放大函數(shù)。開展了系列離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)模型試

3、驗(yàn)，驗(yàn)證了該簡化放大函數(shù)的正確性，比較了不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)對地震液化災(zāi)變的評價(jià)性能，建立了便于工程人員使用的放大效應(yīng)簡化方法。主要內(nèi)容與創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)如下:
　　(1)用剪應(yīng)變和超靜孔壓比改進(jìn)了剛性基巖/彈性基巖上各向同性小阻尼粘彈性單層土體受諧波激勵(lì)下的波動(dòng)理論解，并根據(jù)改進(jìn)公式建立多種地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的深度折減系數(shù)曲線表達(dá)式;
　　(2)開展了6個(gè)不同土類、不同厚度、不同輸入激勵(lì)的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，驗(yàn)證了改進(jìn)公式在中低頻、中小

4、震、土層厚度小于30 m條件下，其計(jì)算值與實(shí)際放大情況較為一致，并比改進(jìn)前的公式更接近實(shí)際情況;
　　(3)基于振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)模型和多種地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)的深度折減系數(shù)曲線建立地表地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)模型，提出用孔隙比函數(shù)和體變勢函數(shù)歸一不同振動(dòng)事件初始密實(shí)度不同對孔壓和沉降的影響，并基于振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)模型，分析了不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與地震災(zāi)變參數(shù)的相關(guān)性高低;基于地表地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)與地震災(zāi)變的關(guān)系分析了不同地震動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)