昆明黏性土动力特性试验研究

对昆明地区黏性土进行室内的共振柱试验和动三轴试验,初步研究了该地区黏性土的动力特性,得出了不同初始固结比下黏性土的动强度曲线,比较了黏土与粉质黏土的动强度受固结应力比的差异,并对黏性土的动强度与破坏时其振动周数之间的关系曲线进行了拟合,给出了其数学表达式根据试验所得动强度包线的特征和动强度参数,分析了黏性土强度参数的变...     

青岛胶州湾淤泥(质)土动力特性试验研究

利用Hardin-Drnevich提出的动力本构关系,结合等效粘弹性介质模型,对青岛环胶州湾淤泥(质)土样进行了共振柱试验研究。对54组试验土样的试验结果进行了细致的拟合分析,试验结果表明:试验得到的规一化剪切量比Gd/Gdmax与剪切应变幅值γd的关系曲线比国内现有的相应曲线下降得缓慢,但更接近于英国Rune Dyvik和美国地质调查局的试验结果曲线;阻尼比γd与剪切应变幅值γd的关系曲线比国内现有的曲线上升要缓慢,并且最大动阻尼比值较小。最后,文中分析了产生这一现象的原因。上述试验结果和认识,对滨海软土工程场地的非线性地震响应,将会产生重要影响。     

山东东营地区土的动剪切模量比和阻尼比试验研究

对山东东营地区埋深3.0~57.3 m的土层划分标准层,对采集的42组粘土、粉质粘土、粉土(中密)、粉质粘土与粉砂互层土样进行动三轴试验,通过统计分析给出了这些样品动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化试验结果,并与袁晓铭等(2000)给出推荐值进行了对比分析。结果表明,东营地区各类岩土的试验结果值在该地区具有一定的代表性和适用性,并在该地区地震安全性评价工作中得到了应用。     

土应力应变关系的粘-弹-塑模型

土的动力非线性实验一般给出无量纲动力剪切模量G/G_(max)与剪应变γ的关系曲线以及滞回阻尼比λ与剪应变γ的关系曲线。同时,在地震工程主要关心的周期范围(例如0.1—10秒)内的地震荷载频率对以上两类经验曲线的影响不明显。为了获得一个与以上实验结果相一致的应力-应变关系,本文提出了一种具有粘性、弹性及塑件三种效应的应力-应变关系物理模型——粘-弹-塑模型(Visco-Elasto-Plastic Model),简称VEPM。这一模型能同时拟台G/G_(max)-γ和λ-γ两条实验曲线,且能很好地满足它们与加载频率无关的要求。本文还将VEPM与以往模型进行了对比,讨论了VEPM的物理意义。最后,给出了将VEPM应用于土层地震反应计算的两个实例。     

天津滨海场地土动力学参数研究

天津滨海地区是典型的软土区,属晚第四系以来的浅海相沉积软土。本文收集了该地区地震安全性评价报告中的土动力学参数的实验资料,并补充了15个钻孔的测试实验,统计分析了淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉土、粉质粘土、粘土、粉砂、细砂等7种土类的实测土动力学参数,给出了它们在不同深度下的动剪切模量比和阻尼比的统计值。然后,选取了2个典型钻孔并建立了土层地震反应分析模型,分别运用本文统计值、94规范值和袁晓铭等(2000)的推荐值进行土层地震反应计算,从反应谱形状、地表峰值加速度和反应谱特征周期等方面说明了本文统计值的适用性和针对性。本文的研究成果对天津滨海地区各类工程建设的场地地震安全性评价工作具有一定的借鉴和参考价值,且有利于该地区工程场地地震安全性评价工作的开展。     

昆明盆地土体动力参数对土层地震反应影响研究

土动力参数是土层地震反应分析的重要参数之一,且具有较强的区域性特点。本文统计分析昆明盆地区域内101个场地的94组粉土和167组黏土的动三轴试验数据,并通过土层地震反应分析计算,与袁晓铭的推荐值和《工程场地地震安全性评价工作规范》(DB001-94)中给出的规范值做对比。结果表明:三种不同的土动力参数存在较大差异,对土层地震反应分析结果亦有较大的影响,随着超越概率的降低,对峰值加速度、反应谱和特征周期的影响更加明显;统计的土动力参数与实际值对应的土层地震反应分析结果较接近,因此统计的粉土和黏土土动力参数在昆明盆地具有一定的代表性和适用性,在Ⅱ、Ⅲ级工程场地地震安全性评价工作中具有一定的借鉴和参考作用。     

降低黄土液化势的改性技术分析

提出针对低黏性粉土等易液化土样采用酸化学改性方法。改性后的低黏性土液化试验曲线表明,在50~80 kPa动应力下孔隙水压力上升很小,应力降低很小。该方法能达到有效降低液化势,提高土体强度的目的。     

渤海海域黏性土剪切波速与抗剪强度统计关系的初步研究

剪切波速与地基土的抗剪强度、剪切模量和卓越周期等参数密切相关,是地震安全性评价中判定场地类别的一个主要指标和参数。鉴于海域工程中剪切波速往往难以直接由原位测得,而室内实验结果又常常与野外现场物探测试值存在较大差异,因此,如何通过其他途径有效获取满足工程需要的剪切波速参数在海域工程的地震安全性评价等方面具有迫切的实用需求。为此本文通过对渤海海域数十个石油平台项目中一系列饱和黏性土样品的剪切波速与抗剪强度实验数据的统计分析,尝试采用多种可能的函数来拟合确定二者之间的经验关系。结果表明:对于渤海海域黏性土剪切波速V_s与抗剪强度S_u之间的最佳统计经验关系为幂函数V_s=53.751S_u~(0.376)。此关系可为渤海海域工程中通过不排水抗剪强度估算剪切波速提供一种简便可行的实用性方法。     

南天山—帕米尔地区近期重力场动态变化特征

利用2014—2016年南天山—帕米尔地区5期流动重力观测资料,分析该地区半年和一年尺度重力变化特征,探讨了地震孕育发生与重力场变化特征的关系。结果表明:南天山—帕米尔地区半年和一年尺度重力变化量分别为(10~20)×10~(-8)m·s~(-2)和(20~30)×10~(-8)m·s~(-2),重力场变化有明显的分区特征,塔里木盆地较多表现出重力正值变化,南天山和帕米尔地区正负值变化交替出现。重力场变化能较好地反映该地区地震孕育和发生过程,地震发生前,在震中附近地区的重力变化值出现上升的趋势。在孕震区及附近地区出现重力变化高梯度带,并伴随有重力变化零线,且地震多发生在重力变化正值集中区的零线附近。     

埋深对黏性土动剪切模量和阻尼比影响试验研究

动剪切模量和阻尼比是两个重要的土动力学参数,在场地地震反应分析中是不可或缺的基础内容。本文通过对取自江苏地区的397个原状黏性土样进行自振柱试验,深入研究了土的埋藏深度对各类土的最大剪切模量、动剪切模量比和阻尼比与剪应变的关系影响,结果发现:各类土的最大剪切模量均随埋深的增大而增大,二者在统计意义上呈指数关系;埋深对黏性土的动剪切模量比和阻尼比与剪应变关系曲线也有较明显的影响,且这种影响的程度随埋深的增大而减小;动剪切模量比和阻尼比关系曲线受埋深变化影响的敏感性因土类的不同而有明显差异,从本次结果来看,埋深对粉质黏土与粉砂互层的影响最大,对淤泥质土和粉土的影响次之,对黏土和粉质黏土的动力特性影响最小,且每种土动剪切模量与剪应变的关系和阻尼比与剪应变的关系受埋深的影响表现出了不同的变化趋势。此外建立了土层模型进行了地震反应分析,验证了考虑埋深对土动力学参数影响的必要性,在工程上具有一定的参考意义。     

昆明盆地粉质粘土土动力参数研究

土动力参数是土层地震反应分析中重要的参数之一,且具有较强的区域性特点。本文收集了昆明盆地区域内68个场地的137组粉质粘土的动三轴试验数据,进行了统计分析,并通过土层地震反应分析计算,与袁晓铭的推荐值和《工程场地地震安全性评价工作规范(DB001-94)》中给出的规范值做了对比,结果表明:采用本文统计的土动力参数,所得的地震动参数具有一定的代表性和适用性。在昆明盆地区域,本文的统计值在Ⅱ、Ⅲ类工程场地地震安全性评价工作中具有一定的借鉴和参考作用。     

在不完整地震目录下的未来缺震数估计

依据所关心地区的地震目录,建立起古登堡-里克特关系,并据此而推断该地区未来的缺震数,是一种常用的做法。然而,如果该地区的震级-频度关系是非古登堡-里克特的,或者即使是但由于地震目录不全(指历史地震目录的中小地震缺失和现代仪器记录的弱小地震缺失)而使震级-频度曲线呈系统性上凸,都将严重影响对未来缺震数的估计。本文指出,无论是哪一种情况,甚至是两种情况的耦合,折线型震级-频度关系都是合乎逻辑的处理方法。本文侧重于概念、实例,而在下文中则致力于算法推导和理论试验。     

邯郸粉土动剪模量和阻尼比试验研究

以邯郸地区的粉土为研究对象,在各种固结压力和相同加载周期及相同剪切应力幅值下,分别进行了室内动单剪试验,得到了该地区粉土在3种固结压力下的G/Gdmax-γ、D-γ归一化曲线以及G/Gdmax-γ和D-γ关系值.试验结果表明:G/Gdmmax随动应变的增大而减小,随固结压力的增大而增大,而阻尼比D的变化规律与动剪切模量相反.所得结果可为本地区工程建筑的抗震设计提供参考.     

地基土粉砂层动力特性分析试验研究

本文通过对某核电厂取水明渠导流堤地基土粉砂层室内共振柱试验及动三轴液化试验,测定了动剪切模量、阻尼比与动剪应变幅的双曲线关系,分析了粉砂的动力变形特性,探讨了砂土的抗液化强度与液化振次之间的乘幂函数关系,确定了该地基土的抗液化强度指标。为评价导流堤的地震稳定和液化分析提供了相关参数,同时对堤坝工程场地的地震安全性评价和液化评判有良好的借鉴和参考价值。     

用近震尾波估算北京地区的尾波激发因子B(f_0)和地震矩

本文用时间域方法测出北京地区40个2.5—4.5级地震的地震矩M_0值并用该地区10个台站记录的上述地震的尾波资料求出了各个台站附近的尾波激发因子B(f_0),平均值为6.21×10~(-18)cm·s/N·m。用上述数值分别对1987年4月到1988年9月间148个地震尾波资料进行处理,计算出其地震矩M_0值,求得M_0与M_L的关系为 logM_(02)=(0.75±0.21)M_L (18.42±0.41)若考虑到地区的差异性,按北京地区应力降分布所分成的五个子区,分别求出其平均的B(f_0)值,并用该值计算出M_0值,得出 logM_(01)=(0.72±0.26)M_L (18.66±0.51)式中M_(01)、M_(02)的单位为10~(-7)N·m。     

福建地区地倾斜中短期前兆异常识别及映震效果初探

对福建地区10年来的倾斜资料，统一用调和分析、差分分析、卡尔曼滤波和最大相关系数方法进行系统处理，提取异常信息，统计分析它们与该地区MS5级以上地震的关系，并对这几种方法进行评价。结果是：地倾斜固体潮M2波γ因子异常与地震的对应率为46％(P=54％)，差分分析方法识别的异常与地震对应率为23％(P=42％)，卡尔曼滤波方法识别的异常与地震的对应率为30％(P=34％)，最大相关系数分析方法识别的异常与地震对应率为19％(P=37％)。     

太原地区土动剪切模量和阻尼比几种值的合理性比较

通过对山西太原地区常用的几种土动剪切模量和阻尼比的对比,结合2个实际工程场地土层地震反应的计算结果,对《工程场地地震安全性评价工作规范》中给出的土动力参数、袁晓铭,等给出的推荐值以及兰青龙给出的太原地区的统计值的合理性进行了对比研究。结果表明,与规范值相比,统计值和推荐值与太原地区的实测值比较接近,且避免了土层地震反应中地表反应谱的“矮、胖”现象,较符合实际情况,可供无试验资料时参考。     

振动台试验模型地基土的设计与试验研究

本文在动力相似关系的分析基础之上,设计了一种以锯末为主要成分,用于地基-基础-上部结构动力相互作用振动台试验的模型土。用循环单剪仪对原型土和设计的模型土分别进行了试验,得出了2者的动剪切模量比Gd/Gdm ax和阻尼比λ随动剪应变γd变化的关系曲线,对两种土的动力特性进行了相似对比。试验结果表明,设计的模型土与原型土的动力特性具有较好的相似性。采用等效线性本构模型,给出了原型土和模型土的动力特性参数。对采用本文所设计的模型土进行振动台试验的动力相似问题进行了初步讨论。     

常规土类动剪切模量比和阻尼比试验研究

采用共振柱自振试验方法给出国内常规土类动剪切模量比G／Gmax和阻尼比λ变化的平均曲线,推荐值和包线,使用的共振仪是由工种力学研究所原有共振柱改装而成,并经试验验证了改装后仪器的精度可靠性,试验土类包括粘土,粉质土,粉土,砂土,淤泥和淤泥质土,土样来自国内十余个不同地区,采用折线双曲线拟合G／Gmax,λ随γ衰减关系,其中参数a和b由最小二乘法对每次试验结果回归分析得到,对同类土,将所有的a,b 值平均,用均值a和b给出动剪切模量比和阻尼比与剪应变关系,从而得到了此类土G/Gmax,λ随γ变化曲线及推荐值,试验是在两种固结压力下进行,因而得到的结构分别适用于土体埋深小于10m和埋深10m-20m之间的两种情况。     

常规土类动剪切模量阻尼比超越概率计算方法

土的动剪切模量比和阻尼比是土层地震反应分析、工程场地地震安全性评价和地震小区划工作中的必备参数,但其不确定性显著,对地震动和抗震设计影响很大。本文以我国常规土类动剪切模量比和阻尼比与剪应变非线性关系试验为基础,研究考虑这两个动力参数变异性下其超越概率的计算方法。方法包括了试验数据的整理、超越概率的计算以及两个动力参数和超越概率关系模拟等几个步骤,最后给出了我国常规土类动剪切模量比和阻尼比超越概率的计算公式,为我国基于概率和可靠度思想的工程地震安全风险评估提供了一定基础。