軟土具有高靈敏度、低強度等特性,在地震過程中極易產生震陷。基于OpenSees數值模擬方法對軟土場地的震陷反應進行非線性動力有限元分析,通過改變地震動峰值加速度、頻譜特性、輸入方式來研究其對軟土震陷的影響。結果表明,地震動峰值加速度對地基土的不均勻震陷有顯著影響,地震動峰值加速度越大,震陷量顯著增大,震陷影響深度更大,對水平地表造成的破壞范圍也更大;地震動頻譜特性對軟土震陷有重要影響,當地震動卓越頻率與場地自振頻率相近時,其幅值越大,產生的震陷越嚴重;水平、豎向同時輸入地震動的方式能更好地反映土體的振動及震陷響應。該研究成果對探索軟土震陷的機理有一定的指導意義。

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【部分圖文】：

圖１ＰＩＭＹ應力－應變關系Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆＰＩＭＹ

響應，且不受偏應力－應變響應影響［９］。ＰＩＭＹ可以用于模擬剪切行為對約束改變不敏感的實際材料在單調荷載或循環荷載下的響應，比如含有機質土或不排水狀態下的黏土。圖１所示為該材料的應力－應變關系曲線。在施加重力荷載階段，也就是固結階段，ＰＩＭＹ材料顯示線彈性的特點。隨后進入動力加載....

圖２軟土場地二維模型示意圖Ｆｉｇ．２Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｄｉａｇｒａｍｏｆｓｏｆｔｓｏｉｌｓｉｔｅ

２模型設計２．１計算模型建立如圖２所示的二維軟土場地模型。模型尺寸為３０ｍ（長）×２０ｍ（寬）。根據文獻［１０］，單元尺寸應小于波長的１／８～１／１２，為兼顧計算效率及計算穩定性，設置網格單元尺寸為０．５ｍ。上部模擬３層框架結構，將基礎結構簡化，直接落在場地上。模型底部為固定邊界....

圖３ＥｌＣｅｎｔｒｏ地震動加速度時程與傅里葉譜曲線Ｆｉｇ．３Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｔｉｍｅ－ｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅａｎｄＦｏｕｒｉｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅｏｆＥｌＣｅｎｔｒｏｗａｖｅ

反應。地震動加速度時程與傅里葉譜如圖３所示。從圖３（ａ）可以看出，峰值加速度出現在２．０２ｓ，為０．３１９ｇ；從圖３（ｂ）可以看出，該地震動低頻成分集中，且主要集中在１０Ｈｚ以下，卓越頻率為１．１７Ｈｚ，對應的傅里葉幅值為０．２５。為研究峰值地震動對軟土震陷的影響，將輸入的ＥｌＣ....

圖４Ｋｏｂｅ地震動加速度與傅里葉譜曲線Ｆｉｇ．４Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｔｉｍｅ－ｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅａｎｄＦｏｕｒｉｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅｏｆＫｏｂｅｗａｖｅ

震動低頻成分較為豐富，主要集中在５Ｈｚ以下，卓越頻率為１．４５Ｈｚ，對應的傅里葉幅值為０．２１。Ｔａｆｔ地震動加速度時程曲線與傅里葉譜如圖５所示，該地震動１５Ｈｚ以下低頻成分較為豐富，主要集中在８Ｈｚ以下，卓越頻率為１．３６Ｈｚ，對應的傅里葉幅值為０．２８。圖４Ｋｏｂｅ地震動加速....

本文編號：4004536