汶川地震液化特征及砂砾土液化预测方法研究

地震液化震害调查是获取液化震害经验最直接的手段,是抗震理论和分析方法发展的重要基础,而地震液化场地的现场测试与分析,是建立液化预测方法最可靠的途径。以往国内几次大地震液化现场深入的考察和分析研究,对我国乃至世界工程抗震技术的发展都起到了很大的推动作用。     

近岸水平场地液化侧向大变形影响因素分析

利用改进的软化模量分析方法,对近岸水平场地液化侧向大变形进行数值计算,以研究地震波波形和幅值大小、液化、竖向地震动对侧向大变形的影响。结果表明:不同的地震波作用下,即使峰值加速度相同,液化程度与侧移距离也可能有较大不同,表现了土体变形的强非线性性质,但大地震下液化导致的侧移几乎都在米的量级上;计算区域中无液化区时,岸壁侧向永久位移很小,在几公分左右,随水平峰值加速度及不同地震动输入改变不大;计算区域中有液化区时,岸壁侧向永久位移显著增大,且随输入水平峰值加速度的增大而明显增大,其机理是强地震动使液化范围加大;水平竖向两向地震动输入与单独水平地震动输入相比,前者场地液化范围增大,平均增大42%,侧移量增加,平均增加37%。     

场地的地震效应及砂土地基的液化

论述了场地地震效应的表现形式，影响砂土液化的主要因素和砂土液化危害的主要特点。     

液化土中管道上浮反应的影响因素研究

本文在以前研究的基础上,对场地土液化引起的地下管道上浮的影响因素进行了较为全面的研究,包括液化土的弹簧刚度、管道的初始变形、液化区长度、管道的初始轴力、管道材料、管道半径等的影响.得到了一些有益的结论.     

汶川地震砾性土液化场地特征解析

通过成都平原砾性土场地勘察测试,研究汶川地震中大量砾性土液化场地的基本特性,找出一般规律,对砾性土场地液化发生主客观原因提出解释,并修正以往若干认识偏差.分析表明：汶川地震液化砾性土层粒径范围宽,含砾量5%~85%甚至更大,同时其实测剪切波速140~270 m·s^-1,修正剪切波速160~314 m·s^-1,都远超历史记录;液化砾性土场地1/2集中在Ⅷ度区内,表明如砂土层液化一样,砾性土场地大规模液化需要较强地震动触发,但超过触发强度后液化规模增长均有限;成都平原浅表地层二元基本结构是汶川地震中出现大量砾性土场地的客观条件之一,该结构可使饱和砾性土层处于封闭状态,构成了砾性土液化的基本条件;虽然液化砾性土层剪切波速很高,但实际上大多松散状态,是此次地震大量砾性土场地发生液化的客观条件之二;地震中地表（井中）喷出物与地下实际液化土类大相径庭,且液化层埋深大多小于6.0 m,以往以地表喷出物反推地下液化层土性类型的做法不再成立;认为砾性土层波速大、透水性好而不会液化的传统认识也不再成立,但砾性土层液化条件与砂土层液化条件不同,前者要求更高.

     

液化场地强震记录的频谱特征

为研究液化场地上建筑物承受地震作用的特性,本文利用11组液化场地实测记录,对液化场地的地震动特征进行了分析。结果显示,场地液化后,地表加速度幅值减小,长周期成分显著增多,记录中出现明显的 “尖刺” 。对比国内外抗震规范设计反应谱与液化场地实测加速度反应谱,分析得出:在短周期T＜0.3 s,规范设计反应谱值与实测记录反应谱基本一致;在中长周期段0.3 s＜T＜1.5 s,规范反应谱值明显低于实测记录反应谱值;在长周期段T＞1.5 s,规范设计谱较实测记录反应谱值略低。基于5种数值方法模拟的液化场地地震动结果显示:周期T＜1.0 s时,数值计算的反应谱值基本高于液化场地实测反应谱值,或与之吻合;而周期T＞1.0 s时,数值计算的反应谱值均低于液化场地实测反应谱值。      

砂土液化判别和评价综合方法研究

在汇总分析已有领域知识和笔者们研究成果的基础上，建立了一套比较系统的地震液化和评价综合方法，包括初判条件，液化判别、液化危害性分析和抗液化措施等内容。     

液化场地地下管线地震反应研究述评

本文简要介绍了地下管线的震害特征和主要影响因素。对国内外在液化场地地下管线方面的研究现状从试验研究和理论分析2个方面进行了论述并探讨了液化场地地下管线反应需进一步研究的一些问题。     

汶川Ms8.0级大地震中成都地区液化特征研究

汶川大地震中成都地区液化及其震害现象较为显著.通过现场调查和工程地质资料分析,成都地区的液化特点为:液化带主要集中都江堰市液化在烈度Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、X和X度区均有出现,但Ⅶ度区最为集中液化喷水高度多在1-3m之间,最高一处超过10m液化场地喷出物涵盖了多种土类,约67％为粉细砂,且有卵砾石,约占11％液化带普遍伴随地裂缝,...     

基于GIS的青岛市工程场地评价可视化研究

本文主要完成了以下几大模块:①以规范模型为基础,首先智能判别单个钻孔的场地所属类别和砂土液化情况,然后采用插值方法插值成面状场地类别分区和砂土液化分区图,并动态加以展示;②根据先前输入的钻孔资料信息自动生成基岩顶部等值线图;③根据资料得到青岛市断层分布,然后依据规范规定,应用缓冲技术给出建筑避让距离;④展示所应用的判别规范,允许用户添加和更改。根据以上几点处理,基本达到了工程场地评价的可视化,为相关部门提供了方便工具和直观资料。     

关于砂土液化判别的若干意见

简要回顾了我国抗震规范中液化判别方法的发展历史,并对我国若干规范中的液化初步判别的条文进行了比较,提出了修改意见;对我国有代表性的几种液化判别方法及基于Seed简化方法修正的美国NCEER法进行了评述和综合对比,指出了我国现行若干规范中有关液化判别规定方面的错误;此外,还将GB50011－2001《建筑抗震设计规范》液化判别公式转变为类似于NCEER法的表达式,拓宽了该规范方法的应用范围。最后,结合某长江大桥工程的地基液化判别工作,探讨了深层土液化判别的可能性,结果表明,本文建议的方法是可行的。     

某长江大桥深度超过15米的砂土层液化势的综合评价

不同抗震设计规范的砂土液化判别方法或国内外其他有代表性的液化判别方法所采用的地震动参数和土性指标及其埋藏条件是不同的,因而采用这些方法对同一工程场地进行液化势预测时其评价结果通常有一些差异,甚至会得到相反的结论。为了给重大工程建设提供较为合理、可信的地基液化势预测结果,采用多种液化判别方法进行场地液化势的综合评价是比较客观的,也是必要的。本文结合某长江大桥桥基工程,采用建筑抗震设计规范的砂土液化判别方法、国内外有代表性的液化判别方法、有限元数值分析法等多种方法逐一对该工程场地砂性土层进行液化判别,并结合室内动三轴液化试验结果,对主桥墩不考虑冲刷条件和考虑一般冲刷深度5m条件时的砂性土层进行了液化势的综合评价,并将各土层的液化势分为液化、可能液化和不液化3个等级,得到了较为合理可靠的判别结果。     

液化场地地震反应的离散元数值模拟

采用一个描述饱和砂土中固相颗粒和液相流体耦合的离散元数值模型,固相颗粒采用离散元的颗粒流理论(PFC)模拟,液相流体通过求解平均Navier-Stokes方程的计算流体动力学(CFD)技术计算.采用上述模犁数值模拟了在地震荷载作用液化场地的加速度、剪应力、剪应变时程以及超孔隙水压力和土层表面位移的发展过程.数值模拟结果...     

基于性态的液化场地多跨桥梁桩基地震响应分析

针对液化场地多跨简支桩基桥梁体系,考虑地震随机性的不确定性和认知的不确定性,结合地震危险性曲线自身的不确定性,推导性态指标危险性曲线的解析表达式.利用地震动强度指标PGV/PGA,输入不同幅值的地震动,进行液化场地多跨桩基桥梁体系地震反应有限元分析.基于有限元数值分析结果,选取地震过程中关键位置位移和弯矩的最大值作为性...     

液化场地桥台地震破坏模式研究综述

桥台是连接桥梁和路堤的重要结构,在桥梁的整个结构中占据了极其重要的位置。桥台破坏不仅引起自身功能丧失,还可能引发落梁等震害,并最终导致桥梁垮塌。而位于液化场地中的桥台,地震对其影响非常严重。目前国内对桥台震害的研究与我国快速发展的桥梁建设相比仍然不足。在查阅了大量国内外文献资料的基础上,针对液化场地桥台地震破坏模式的研究现状进行深入分析,总结了目前关于液化场地桥台震害破坏原因及破坏模式影响因素等问题的研究成果,论述了目前研究中存在的问题及以后的研究方向,探讨了地震区桥台震害研究领域需要解决的问题。     

汶川地震滑坡与影响因素

通过结合对汶川地震Ⅶ～Ⅺ烈度区内30 000多平方公里的研究区内中大型滑坡遥感解译,利用地震烈度分区、发震断裂展布等影响因素构建了多个GIS图层,分析了地震滑坡的空间分布与影响因素的相关关系,建立了基于GIS手段的最临近程度方法地震滑坡危险性分析模型。研究表明:⑴整体和每一类型的滑坡频度都随着地震烈度而指数增加,而且面积在10 000～100 000 m2的地震滑坡在各个烈度区都是发生频度最大的;⑵地震滑坡在距离发震断裂较近的地方更为集中,但是在垂直和平行于发震断裂的两个方向上地震滑坡频度的衰减是不相同的,垂直方向较平行方向衰减更快;⑶地震滑坡主要发生在25°～40°坡度范围;⑷地震滑坡主要发生在1.0～1.5 km高程内,约占研究区内滑坡总数量的42%;⑸地震滑坡主要集中在东、东南和南三个方向,约占地震滑坡总数的一半。通过最临近程度方法进行建模对研究区地震滑坡进行危险性分析,结果与实际情况基本相符。     

黄土场地地震液化研究

通过往返加荷动三轴试验,对兰州某民用机场扩建工程场地的饱和黄土和砂土进行了液化试验。在试验结果的基础上,运用抗液化剪应力判别方法、地震危险性分析计算结果以及根据有限元一维模型计算求得的该场地的地震剪应力,对该场地饱和黄土和砂土的地震液化进行了综合判断。结果表明,在未来遭受到50年10％超越概率的地震作用时,该场地的饱和黄土比饱和砂土更容易发生液化。     

场地土液化引起的地下管道上浮反应研究

本文利用虚功原理,建立了场地土液化引起的地下管道的上浮反应分析模型,用弹性地基梁来模拟地下管道,并考虑了土的非线性约束作用、管道的初始变形、液化区长度、管道的初始轴力等的影响。采用非线性增量有限元法,对场地土液化引起的地下管道的上浮反应进行了研究,给出了部分计算结果。