基于实际记录的现有等效线性化分析程序对比研究

根据我国建筑抗震设计规范中场地的分类原则,确定日本KiK-net中台站的场地类别。运用SHAKE2000和LSSRLI-1对不同类别场地的峰值加速度、反应谱、剪应变等进行计算,给出Ⅰ~Ⅳ类场地的计算结果,并将计算结果进行汇总后进行对比分析,得到不同场地条件下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果的差异以及计算结果与实测记录之间的差别。研究表明,土的动模量比、阻尼比的非线性以及场地类型对计算结果影响较大,Ⅰ、Ⅱ类场地中大多数情况下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果相差不大;Ⅲ、Ⅳ类场地中多数情况下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果相差不大。以实测记录为基准,SHAKE2000结果好于LSSRLI-1计算结果,特别是对于Ⅲ、Ⅳ类场地中,土体为强非线性工况而言,SHAKE2000结果要明显好于LSSRLI-1计算结果。初步分析表明,SHAKE2000与LSSRLI-1计算结果差异来自于计算剪应变的不同。     

弱非线性下两种程序对不同类别场地地震反应的对比

一维等效线性化土层地震反应分析程序的代表有LSSRLI 1与SHAKE2000。LSSRLI 1是我国地震安评工作中推荐使用的程序,代表20世纪80年代的国际先进水平,而目前代表国际先进水平是SHAKE2000。针对等效线性化程序存在的不足,有必要对LSSRLI 1进行改进。为了寻找LSSRLI 1与SHAKE2000之间的差异,通过建立Ⅰ至Ⅳ类场地的土层剖面模型,对比分析两程序的计算结果,得到在不同场地条件下两程序的差异情况以及这些差异的变化规律。结果表明,Ⅰ、Ⅱ类场地中两程序计算结果差异不大,Ⅲ、Ⅳ类场地中两程序计算的PGA、反应谱与剪应变结果差异较大。初步分析可知,剪应变相对差与PGA、反应谱、剪切模量相对差存在相关性,通过修正剪应变的计算可以缩小LSSRLI 1结果与SHAKE2000结果的差距。     

我国规范液化分析方法的发展设想

通过分析我国地震形势、液化震害潜在威胁以及震害防御工作现状,阐明了我国发展液化分析方法的客观需求,简要评述了我国规范中现有液化判别方法,总结了我国近来两次大地震液化考察经验,提出了与规范修订相关的研究设想。通过我国地震安全性评价工作的发展现状以及我国大陆地震重点监视区与第四纪沉积分布性态分析,说明了我国发展液化分析方法的必要性和紧迫性。根据2003年新疆巴楚地震和2008年汶川大地震中液化震害考察结果,比较我国规范现状,提出了与未来规范的完善和发展相关的10个研究课题,包括：液化对设计谱的影响、 特殊土类液化判定标准、区域性的液化判别标准、场地液化概率评价、基于液化土层PGD的结构物损害估计、液化引起地裂缝的生成条件、基于剪切波速的液化判别方法、VI度区内场地液化及危害性判定、深层土液化判定以及场地液化的现场判定和识别技术     

荷载大小对随机波与定次数波作用下土体变形关系的影响

通过砂土的一系列动三轴实验,研究不规则地震荷载作用下与定次数等幅荷载作用下土体变形间的关系,给出了地震荷载的大小对二者间关系的影响规律。结果表明:真实地震荷载下土的变形发展与等幅正弦荷载明显不同,应变发展时程的形态主要受地震动的形态控制;若采用以20周作为标准作用次数的等幅荷载代替不规则的地震荷载,修正真实地震应力下的残余变形,荷载大小对随机波与定次数波作用下土体变形间关系没有影响。     

近岸水平场地液化侧向大变形机理及软化模量分析方法

本文依据震害现象和实验探讨近岸水平场地地面液化侧向大变形机理，改进现有软化模量分析技术，给出一套地面液化侧向大变形的分析方法。近岸水平场地侧向大变形机理因地基中孔隙水压力升高、土体模量衰减、土骨架变软使偏应变得到充分发展所致，其水平永久侧移可用从底部到顶部呈增加形式的整体变形描述。利用本文方法，对1995年阪神地震中近岸沉箱岸壁和土体液化侧向大变形进行了数值模拟，结果与震后实测结果和试验结果在主要特征上一致，说明改进的软化模量法可以用于地面液化侧向大变形的分析。     

汶川8.0级地震液化震害及特征

通过现场详细地调查,归纳总结了汶川地震液化导致的工程震害的现象、分布、规律和特征。结果表明,此次地震液化震害现象显著,位于德阳地区的3个液化区域震害严重,都江堰地区、绵阳游仙区以及江油市区的3个液化区域震害中等,其他地区轻微,液化震害分布与液化分布有一定关系,但二者有所不同;液化场地上房屋均不同程度受损,其中结构性差的房屋会直接倒塌,设有圈梁、构造柱的房屋,液化也会导致其整体倾斜、下沉、开裂;学校液化震害具有典型性,部分校区大面积液化,地裂缝纵横,地基不均匀沉降严重,主体结构开裂、倾斜,功能丧失。这次液化震害具有3个显著特征:(1)只要液化出现的地方,震害均比周围重,没有减震现象;(2)Ⅵ度区不仅有液化现象,而且有明显的液化震害;(3)液化伴随地裂缝,是构成此次地震液化震害的主因。     

国际合作与交流

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