關(guān)于地基液化離心機(jī)試驗(yàn)分析
導(dǎo)讀:本文上海安亭科學(xué)儀器廠采用大連理工大學(xué)改進(jìn)廣義塑性模型模擬土體在循環(huán)荷載作用下的本構(gòu)關(guān)系，該模型可以考慮土體的剪縮和剪脹特性，進(jìn)而反映飽和砂土在地震等復(fù)雜循環(huán)荷載
來(lái)源：未知
發(fā)布日期：2020-01-07 14:29【大 中 小】
地基液化引起的結(jié)構(gòu)破壞在地震中屢有發(fā)生，也一直是巖土工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。相比模型試驗(yàn)方法，數(shù)值方法因其具有高效、易于實(shí)施、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，且可以求解具有高度非線性本構(gòu)關(guān)系和復(fù)雜初始、邊界條件的實(shí)際問(wèn)題，是評(píng)價(jià)液化問(wèn)題的主要手段之一。
本文上海安亭科學(xué)儀器廠采用大連理工大學(xué)改進(jìn)廣義塑性模型模擬土體在循環(huán)荷載作用下的本構(gòu)關(guān)系，該模型可以考慮土體的剪縮和剪脹特性，進(jìn)而反映飽和砂土在地震等復(fù)雜循環(huán)荷載下的液化及循環(huán)活動(dòng)性。應(yīng)用基于u-p形式的Biot動(dòng)力固結(jié)方程的非線性有限元程序GEODYNA和改進(jìn)的廣義塑性模型對(duì)LEAP中的飽和斜坡地基離心機(jī)模型試驗(yàn)進(jìn)行了動(dòng)力彈塑性有效應(yīng)力數(shù)值分析，并將數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。
(1)數(shù)值模擬得到的地基深層測(cè)點(diǎn)的加速度反應(yīng)譜與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好，淺層測(cè)點(diǎn)除在高頻部分存在偏差外也與實(shí)測(cè)值較為接近;典型節(jié)點(diǎn)處的加速度時(shí)程和試驗(yàn)規(guī)律也較為接近。
(2)上海安亭科學(xué)儀器廠發(fā)現(xiàn)振動(dòng)過(guò)程中超孔隙水壓力的上升趨勢(shì)和振后超孔隙水壓力的消散趨勢(shì)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致，孔壓的大小也與試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為吻合。數(shù)值分析可以再現(xiàn)地基液化前、液化和孔壓消散階段土體的應(yīng)力路徑和循環(huán)剪切作用下土體的剪脹現(xiàn)象。
(3)數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)得到的地表沉降規(guī)律基本相符。數(shù)值模擬合理地再現(xiàn)了地基典型位置處豎向和側(cè)向變形在振動(dòng)液化過(guò)程的累積過(guò)程，振動(dòng)初始階段變形以可恢復(fù)的彈性變形為主，隨著輸入振幅的增加，土體剛度顯著降低，土體發(fā)生明顯的側(cè)向和豎向殘余變形。
(4)上海安亭科學(xué)儀器廠考慮土水耦合作用的非線性有限元程序GEODYNA和大連理工大學(xué)改進(jìn)的廣義塑性模型可以合理再現(xiàn)離心機(jī)試驗(yàn)中飽和斜坡地基的動(dòng)力響應(yīng)，驗(yàn)證了本文方法的可靠性，為工程實(shí)踐中飽和土液化安全評(píng)價(jià)提供了有效、可信的數(shù)值工具。數(shù)值模擬與試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在的偏差可能源于地基土與剛性箱邊界的簡(jiǎn)化以及三維模型向二維平面應(yīng)變模型的簡(jiǎn)化等。模型邊界簡(jiǎn)化形式的影響、模型維度的影響有待于進(jìn)一步研究。
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