地震波作用下飽和砂土動(dòng)力特性試驗(yàn)研究.pdf

1、室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)地震作用的模擬通常采用Seed的簡(jiǎn)化分析法,該方法僅考慮S波垂直向上傳播的剪應(yīng)力作用,并可用單向動(dòng)三軸或動(dòng)單剪儀來(lái)進(jìn)行模擬,基于此,在工程上已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),地震頻發(fā),在大城市周邊發(fā)生的強(qiáng)震亦是屢見(jiàn)不鮮,此類(lèi)地震俗稱(chēng)城市直下型地震,研究發(fā)現(xiàn),該型地震往往震源較淺,若仍采用Seed簡(jiǎn)化法來(lái)模擬此類(lèi)地震,已不再合理,而應(yīng)考慮地震波斜入射,且同時(shí)應(yīng)考慮P波的影響。對(duì)此,本文根據(jù)波動(dòng)理論對(duì)地震波斜入射情況下場(chǎng)地某深度處的土單

2、元應(yīng)力響應(yīng)進(jìn)行了分析,進(jìn)而對(duì)斜入射地震波作用下飽和松砂的動(dòng)力特性進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究。
　　 根據(jù)彈性介質(zhì)波動(dòng)理論推導(dǎo)了一組平行地震波斜入射時(shí)彈性場(chǎng)地中任意單元體的應(yīng)力狀態(tài),并由此得到了地震波作用下在土單元體中產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力路徑,通過(guò)對(duì)動(dòng)應(yīng)力路徑的分析研究,發(fā)現(xiàn):P波、S波單獨(dú)斜入射時(shí),應(yīng)力路徑均表現(xiàn)為傾斜的橢圓,垂直入射時(shí),則表現(xiàn)為一條直線;兩者同時(shí)入射時(shí),僅當(dāng)兩者的入射頻率f不相同時(shí),動(dòng)應(yīng)力路徑較為復(fù)雜,其余情況仍為斜橢圓;入射

3、波的入射角、入射頻率及單元體所處深度對(duì)動(dòng)應(yīng)力路徑的形狀有較大的影響。
　　 其次,本文重點(diǎn)對(duì)Kc固結(jié)條件下,地震波作用下飽和砂土的動(dòng)力特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明:地震波垂直入射與斜入射時(shí)飽和砂土的動(dòng)力特性存在一定的差異,主要表現(xiàn)在動(dòng)強(qiáng)度上,不管是P波入射還是SV波入射,隨著入射角的增加,飽和砂土的動(dòng)強(qiáng)度均呈現(xiàn)出先減小、后增大的發(fā)展趨勢(shì);P波垂直入射時(shí),動(dòng)應(yīng)力路徑為一條水平直線,動(dòng)強(qiáng)度最大,SV波以入射角12°-15°入射時(shí),動(dòng)