可液化倾斜场地的侧向扩展机制分析

针对已完成的液化水平自由场大型振动台试验，采用OpenSees有限元平台，建立了振动台试验的数值分析模型，并验证了该模型的可靠性。基于此，建立了地基整体倾斜的自由场数值模型，重点讨论了场地土体的非循环地震响应和液化侧向扩展机制。结果表明，建立的数值模型可以有效地模拟可液化场地的地震反应。倾斜场地中，可液化松砂与上覆非液化层界面处具有显著的相对位移，饱和砂土的应变累积从松砂层浅层开始，逐步向深层发展，超孔隙水压力增长和土体非循环应变累积未表现出耦合的现象，场地的中部土体控制非循环横向位移的发展。另一方面，土体液化过程中，当沿滑动面的剪切应力小于初始静剪应力时，液化侧向扩展启动。此时饱和松砂层的剪应力比在0.04～0.06范围内，略小于初始静剪应力比。此外，还发现液化诱导侧向扩展需要场地具有一定的倾斜度（大于0.5°）；土的侧向位移符合余弦分布模式；随着场地倾斜度的增大，可液化深层土对整体侧向位移的贡献更显著。