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粉土液化试验分析研究

李立云  
【摘要】: 液化是造成场地地震破坏的首要原因之一,因此,土的动力强度及其液化特性的研究一直是地震工程和岩土工程中的一项重要内容。自Casagrande的经典工作以来,国内外的许多学者都对土壤的液化问题做了深入的研究。然而,这些研究大多是针对于砂土而进行的,对于粉土液化问题的研究相对较少。结合铁道部发展基金项目:“高速铁道液化土地基试验测试研究”,本论文概括总结了地震液化的研究现状,就沪蓉高速铁路徐州段可液化场地粉土地基的液化特性问题开展了一些研究工作,内容如下: (1)提出了基于实用目的的粉土的孔隙水压力增长模式和永久应变势计算模型,并把此两模型应用于场地的地震反应分析和地震液化性能的评价中;依靠循环振动三轴试验技术,对粉土地基的地震液化强度进行了试验研究;验证了密实度是粉土液化的重要影响因素。 (2)利用小型振动台进行了K_0固结状态下粉土的振动液化模拟研究,通过分析正弦荷载作用下的试验资料,验证了粉土的孔隙水压力增长模式的合理性;从微分方程推导了基于土体振动台模型试验的相似律,并从模型实体、孔压时程曲线和相似律等方面做出了分析,得出了如下结论:①在小型振动台试验中,模型箱中的粉土都发生了液化,液化的时刻和输入加速度幅值有关,而对频率的变化不太敏感;②粉土在相当于8~9度地震烈度的加速度幅值作用下可能产生严重的液化;③孔压的增长曲线形状与施加的荷载有关:当施加荷载为由小到大的形式时,曲线形状为上凹的曲线;当施加荷载为等幅的正弦荷载或荷载幅值由大到小时,曲线形状为上凸的曲线,且逐渐趋于稳定。 (3)基于静三轴试验技术和共振柱试验技术,进行了土壤的邓肯—张模型参数和动剪切模量及阻尼比的试验研究,编制了静三轴试验的数据处理程序。 中国地展局工程力学研究所硕士学位论文 川采用《建筑抗震设计规范》(GB50On一2001)基于标准贯入试验的判别 法、基于场地剪切波速的液化判别方法和Seed一Idriss简化法对可液化场地 进行了液化判别;考虑土的非线性,采用等效线性化模型,利用有限元方法 进行了场地的地震反应分析;并对沪蓉高速铁路徐州段可液化场地的地震液 化性能做出了综合评价。


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