关于修改抗震规范砂土液化判别式问题再同谢君斐同志商榷

谢君斐同志在本刊4卷2期,发表了“关于修改抗震规范砂土液化判别式的几点意见”一文(以下简称谢文)并将所得结果纳进了《工业与民用建筑抗震没计规范》(TJ11—85)修订稿。笔者对谢文进行了讨论,题为‘对“关于修改抗震规范砂土液化判别式的几点意见”一文的讨论’(以下简称“讨论”,发表于本刊5卷l期),指出谢文在具体处理这个问题时,有些看法、做法和由此得到的结果是不够妥当的。谢君斐同志对此作了答复,题为‘对“关于修改抗震规范砂土液化判别式的几点意见”一文讨论的答复’ (以下简称“答复”,     

饱和土液化的判别方法

本文对我国TJ11—74规范的液化判别方法进行了讨论,指出它在很多情况下,判别结果偏于保守。根据唐山地震饱和土液化现场勘察资料,对上述液化判别方法进行了修正,给出了基准N值与地震烈度及震级的关系,确定了地下水位及饱和土埋深的影响系数,探讨了土中粘粒的影响。修正后的液化判别式,在一般情况下,都可以给出符合实际的结果。     

液化判别的可靠性研究

本文根据收集到的30次地震800余例砂土和粉土液化调查资料,采用优化方法建立和改进了砂土和粉土的液化判别式,其中包括应力比比值法、能量法、规范法和简化应力比比值法的液化判别式。文中首次提出液化判别可信度的概念,指出可信度与回判成功率的区别,说明可信度能更恰当地度量液化判别结果的可靠性。文中应用信息熵理论,提出综合评价液化判别式好坏程度的定量指标。应用上述方法研究优化后的液化判别式可靠性发现,它们对砂土液化判别的适用性是好的,对粉土液化判别的适用性是理想的。但应指出,当以烈度表示地震作用强度时,规范法的适用性是好的,并对10—15m深的砂土或粉土的液化判别也是适用的;当以加速度表示地震作用强度时,用规范法判别液化则遇到了困难。本文引进模糊烈度概念,修改了规范法。修改后的规范法能强好地适用于已知地面加速度情况下的液化判别。 一个场址所受到的地震作用强度可用烈度、地面加速度、震级和震中距等指标表示。本文给出的几种液化判别方法分别适用于上述不同情况。     

浅议多元统计分析判别砂土液化

分析了多元统计方法在饱和在砂土液化判别方面的应用，笔者认为，在液化势函数的建立过程中，原始数据的可靠性及其标准化处理，对判别式有较大的影响，本文还结合实例，首次指出仅仅利用回判来检验判别式的精度是不充分的，很有必要对判别式中的自变量系数作定性检验。     

唐山和巴楚地区液化土动力性能比较研究

对以往曾经发生显著液化的唐山地区和巴楚地区的土动力学性能进行对比研究,包括两个地区砂土相对密度与剪切波速关系、剪切波速与标准贯入击数关系等,以此深入了解两个重要地区土层的动力性能,为研究区域化液化判别方法提供基础。结果表明:现行抗震规范液化判别方法数据来源主要为唐山地区,明显不适用于新疆巴楚地区的液化判别;唐山地区与巴楚地区液化场地砂土取相同相对密度时,两个地区液化场地砂土剪切波速差别很小;但唐山地区与巴楚地区液化层砂土平均标准贯入击数和V_s~N_(63.5)关系曲线差异显著,表明以V_s~N_(63.5)关系区分不同地区砂土抗液化能力是可能的。     

有关钢结构地震作用的讨论

简要介绍了6本国内标准(TJ11-74、TJ11-78、GB J11-89、GB50011-2001、JG J99-98、CECS160:2004)有关钢结构地震作用的计算方法,包括荷载组合方法和底部剪力法。通过归一化后的结果比较,评价了各本标准地震作用的大小。分析表明,除JG J99-98和GB50011-2001 2本标准由于考虑钢结构的阻尼比为0.02或0.035后,其地震作用有显著增大外,其它4本标准的地震作用处于接近的水平。考虑到钢筋混凝土和砖石结构等的地震作用水平在新旧抗震规范中并无多大变化,过分提高抗震性能较优的钢结构的地震作用水平显然是不合理的。     

饱和黄土场地液化的工程初判和详判指标与方法研究

黄土液化的判别是工程界长期存疑的问题.本文基于不同黄土场地的现场标贯试验、波速测试和试样的室内动三轴试验研究以及《兰州市区建筑抗震设计规程》(DB62/T25-3037-2006)使用反馈情况,提出了饱和黄土场地液化的工程初判和详判指标与方法:(1)地层年代、粘粒含量、塑性指数、剪切波速、土层埋深条件等可作为饱和黄土场地液化初判的指标;(2)国家《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)[2]中基于标贯击数的液化判别公式和液化指数计算公式适用于饱和黄土地基的液化判别和液化程度评价,但黄土液化判别的标贯击数基准值需要修正;(3)对应于设防加速度0.1g、0.15g、0,2g、0.3g、0.4g下饱和黄土液化判别的标贯击数基准值应分别为7、8、9、11、13,显著小于砂土液化判别的相应值.目前该判别方法已被纳入《甘肃省建筑抗震设计规程》(DB62/T25-3055-2011)[3].     

我国标贯液化判别方法对黄土适用性研究

鉴于我国20世纪50年代以来,地震液化现场很少有黄土液化的实例,而饱和黄土甚至高含水率的黄土也具有很高的液化势和流态破坏势.为工程设计准确预测饱和黄土在设计地震动的作用下是否会液化,本文用Seed-Idriss简化判别法对兰州某民用机场的饱和黄土和砂土进行液化判别,并以此结果为依据检验规范判别式对黄土液化判别的适用性.结论证实用Seed-Idriss简化判别法结果检验规范方法对黄土的适用性是可行的,规范方法对于黄土液化判别过于保守.     

汶川地震六度区内场地液化问题初步研究

对汶川地震中VI度区内出现液化的场地进行实地调查和勘察。结果表明,以周围非液化场地房屋地震中的表现衡量,这些液化场地的确处于Ⅵ度区,有些比Ⅵ度区还要低。这些VI度区内液化场地,地下水位较高,剪切波速值低,具备液化基本条件,但并没有超出常规范围;其地层中砾石层含量占优,部分夹杂有砂土透镜体,液化土既有细粒土(砂土)液化可能也有砂砾土液化可能。此次地震Ⅵ度区内出现显著液化及液化破坏的现象,与我国现有抗震规范有关条文规定相悖,其机理需要深入研究。     

对“关于修改抗震规范砂土液化判别式问题再同谢君斐同志商榷”一文的答复

笔者在本刊4卷2期发表了“关于修改抗震规范砂土液化判别式的几点意见”一文(以下简称“原文”),刘颖同志对该文作了讨论(以下简称:“讨论”),笔者对所提问题作了答复(以下简称“答复”), “讨论”与“答复”一起发表在本刊5卷1期。现在刘颖同志又提了商榷(以下简称“再讨论”),笔者在此再一次答复(以下简称“再答复”)。 “再讨论”中提出的问题,不少在“讨沦”中已经提出,在“答复”中已经说明,如无新内容和补充, “再答复”中就不再重复,各自保留自己的意见好了。     

昆明盆地砂土液化灾害评价

系统收集整理昆明盆地238个钻孔资料,根据<建筑抗震设计规范>(CB50011-2001)中砂土液化的判别方法,对其中81个钻孔进行了液化判别和等级划分.结果显示,昆明盆地地形平坦,由北向南高程渐低,自然坡降为1‰～2‰,地层由第四纪的冲积、湖积及湖沼相沉积之砂质粘土、淤泥、草煤及粉砂组成,其液化判定结果与盆地地貌和沉积物的分布规律一致.在Ⅷ度以上地震烈度影响下,滇池北岸到昆明机场的范围内存在砂土液化的可能.     

由多层砖房墙体震害估计1988年灵武5.5级地震的峰值加速度和烈度

本文根据中国抗震规范(TJ11—78)和多次地震的多层砖房震害统计资料,用建筑力学方法推导出估计地震动峰值的公式。结合1988年灵武5.5级地震的多层砖房震害,根据计算的墙体抗震强度系数估算了这次地震的地面峰值加速度为0.158(g),相当于烈度7度半。     

剪切波速判别方法对黄土液化判别适用性研究

最近的研究结果表明饱和黄土甚至高含水率的黄土也具有很高的液化势和流态破坏势,而工程设计时关于黄土液化的判别,尚无统一标准,亦无经验可循.用Seed-Idriss简化判别法对兰州某民用机场的饱和黄土和砂土进行了液化判别,并以此结果为依据检验了现有剪切波速判别式对黄土液化判别的适用性.结论显示该场地的黄土剪切波速值过大,《岩土工程勘察规范》与Andrus和Stokoe剪应力比法都不适用.     

国家规范中液化判别特征深度的适用性研究

我国抗震规范砂土液化初判条件中,若砂层上覆土层深度超过特征深度即判为不液化或不考虑液化影响,利用近期地震液化调查数据对其适用性进行了检验。采用1995年日本阪神地震和1999年台湾集集地震的液化调查资料,发现我国规范液化判别特征深度取值会产生不可忽视的误判,而造成偏于危险的结果;采用2011年新西兰Ms6.3级地震液化调查资料,初步估计按我国规范液化判别特征深度取值会将65%的液化场地判为非液化场地,严重偏于危险。因此我国规范液化初判条件液化特征深度取值已不适用,需要研究改进。     

标贯击数液化判别方法的比较

依据标贯击数进行液化判别的方法,国外以NCEER推荐方法(改进Seed法)为代表,国内以《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)为代表。NCEER方法与国内规范方法所依据的地震液化现场调查资料不同,采用的液化判据、反映震级影响的方法和考虑黏粒含量影响的方法也不同。将NCEER方法以液化临界标贯击数与深度的变化曲线表示,并将其与国内规范方法确定的液化临界标贯击数随深度的变化曲线进行比较。结果表明,在相同烈度下:近震时,国内规范方法偏于安全;远震时,对于7.5级以下地震,国内规范方法偏于安全;对于7.5~8.5级地震,在一定加速度(烈度)下,NCEER方法与国内规范方法计算液化临界标贯击数接近,某些加速度(烈度)下NCEER方法偏于安全,某些加速度(烈度)下国内规范方法偏于安全。研究成果可为《水工建筑物抗震设计规范》的修订提供参考。     

砂土液化判别方法研究若干进展

由于砂土液化是导致地基失效和上部结构受损的重要原因之一,场地液化判别是饱和砂土场地工程建设中的必要环节,因此砂土液化判别方法研究是工程抗震设计中的一个重要课题。回顾了砂土液化判别方法的研究历史,总结了国内外进行液化判别的主要方法和研究进展,对各判别方法进行了简要述评。在分析当前研究成果的基础上,指出了已有液化判别方法中存在的一些问题,并针对这些问题进行了讨论,包括液化评价指标的获取、标准贯入锤击数基准值的可靠性、液化判别的概率表达和液化判别方法的适用性等。这一工作为从事该领域的研究工作以及今后的研究方向提供了一定参考。     

应用剪切波速判别砂土液化的研究综述

首先介绍了应用剪切波速判别饱和砂土振动液化的原理；然后从临界剪应变取值、砂土的抗液化能力与剪切波速相关关系的研究方法与设备、用剪切波速进行扰动评价、建立适用于不同土类的统一判别式四方面总结了国内外学者在该领域的一些研究成果及存在问题；最后针对以上问题提出作者的一些看法。     

不同厚度饱和砂土中群桩结构动力响应试验研究

液化土中桩基础动力响应规律一直是工程抗震领域关注的热点问题。本文基于非液化砂土和不同厚度饱和砂土中的2×2群桩结构模型振动台试验,通过输入一定峰值加速度和频率的正弦波,对群桩在非液化土层和两种不同厚度饱和砂土层中的横向动力响应特性进行振动台试验研究。研究结果表明:在正弦波输入情况下,非液化砂土中群桩承台加速度和位移时程与台面输入时程相比,波形变化规律与峰值大小均相差不大;而对两种不同厚度饱和砂土中承台加速度和位移峰值放大较多,在相对较薄的饱和砂土中群桩承台加速度峰值较台面输入放大了1.83倍,较台面输出位移峰值放大了1.58倍;在相对较厚的饱和砂土中承台加速度和位移峰值则分别放大了2.18倍和1.91倍,说明在相同输入条件下,较厚的饱和砂土在发生液化后群桩承台的动力响应更加显著。     

现有剪切波速判别方法对巴楚地震液化预测成功率分析

以2003年新疆巴楚6.8级地震砂土液化场地调查和现场波速测试为基础,研究目前国内外5种典型的以剪切波速为指标的液化判别式的可行性和适用性问题。分析表明,目前的5种剪切波速液化判别式对于新疆巴楚地区均没有给出满意的结果,成功率只在36%~64%之间。烈度法对巴楚地震液化和非液化场地判别成功率均只有40%左右,且Ⅶ度区偏于危险,Ⅸ度区又偏于保守;5种方法基准值临界线与巴楚地震实际曲线均相差很大,Ⅶ度区均完全错判;需要深入研究巴楚地区的土性特征,建立新疆地区区域性液化判别方法。     

液化危害评价的模糊概率方法及其应用

本文在建筑抗震设计规范(GBJ11-89)中有关液化势判别和液化危害评价规定的基础上,提出了一种考虑随机性和模糊性的新液化危害评价方法,与以往的研究相比,此法有以下特点: 1.文中分析了整个土层柱状的液化概率,而不只是研究一定深度上土层的液化概率; 2.文中应用隶属函数关系将液化危害等级划分建立在模糊集合论的基础之上; 3.对整个土层柱状的液化危害评价采用了模糊概率方法,从而为考虑各种不确定性影响提供了可能性。 本文的研究为将地基基础抗震设计方法建立在可靠度理论的基础之上提供了一定的依据。