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。     

哈尔滨高新技术开发区场址砂土液化评价与抗液化措施

该区位于松花江南岸，地下水位较浅，饱水的粉、细砂层较发育。本文采用剪切波速判别法对其进行砂土液化评价，给出液化指数提出抗液化措施。     

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。     

基于遗传神经网络的砂土液化判别模型

针对BP人工神经网络具有易陷入局部极小等缺陷，本文提出了将遗传算法与神经网络相结合，同时优化网络结构与权值、阈值的思想。根据地震液化的实测资料，建立了砂土液化判别的遗传神经网络模型，比较计算结果证明了该模型的科学性、高效性。文中并进行主成分分析，提出液化影响的主要因素。     

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。     

饱和砂土地震液化判别的分形插值模型

借鉴分形基本理论,提出了基于分形插值模型的饱和砂土地震液化判别方法.该方法首先选取影响饱和砂土地震液化判别的7个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到40个标准样本,用于构建饱和砂土地震液化判别的分形插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个饱和砂土地震液化判别指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形插值评价模型;最后,进行了实例分析结果表明:该模型的评价结果合理、客观,计算得到的每个样本具体得分值,即使对属于同一级的样本也可以给出其地震液化程度的顺序,为饱和砂土地震液化评价工作提供了一种新的研究方法与思路.     

唐山地震时不同烈度区液化砂土的特征及其液化判别

本文根据唐山地区的东、中、西三条剖面上的地震喷砂的物质成分和理化性质等分析,探讨了不同烈度区液化砂土的颗粒成分、化学成分、物理性质及砂颗粒形态等变化规律,并根据这些规律,编制出以物质成分和性质为基础的、具有多种因素的砂土液化判别图。该图可供砂土液化预测、砂土液化研究者参考     

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。     

地震作用下穿越管道砂土液化实验研究

本文研究了引滦入港工程水下穿越管道土质情况，对土层的主要物理、力学性质进行实验分析并设计了实验室装置，进行5种工况实验分析，得出了有益的结论。     

Probabilistic evaluation of liquefaction potential under earthquake loading

This paper presents a procedure to perform the risk analysis for ground failure by liquefaction. The first part of this study describes the differential equation of a smooth hysteretic model to characterize the behavior of the soil under random loading. The parameters of the proposed model to represent the experimental relationship are discussed. The second part of this study is to develop a method to calculate the probability that a specified volume of soil will liquefy at a given depth in the deposit. The liquefaction is defined as the result of cumulative damage caused by seismic loading. The fatigue life of soil can be determined on the basis of the N---S relationship and Miner's cumulative damage law. The rain-flow method is used to count the number of cycles of stress response of the soil deposit. Finally, the probability of liquefaction is obtained by integration over all the possible ground motion and the fragility curves of liquefaction potential. The sensitivity of the reliability against liquefaction to soil system parameters is also examined.     

动载作用下饱和土壤液化的研究述评

从土壤液化的机理、影响因素、液化的判别、液化的分析方法以及液化后土壤的性质等方面详述了动载(地震荷载和爆炸荷载)作用下的饱和土壤液化的国内外研究成果(主要是近十年的研究),并对其作出了述评。最后,对今后土壤液化的研究工作作出了展望,认为以下问题需要开展深入研究:⑴液化分析中的土骨架的动力本构模型;⑵Rayle igh波对地震液化的影响;⑶建构物的存在对液化的影响;⑷液化后土的性质和液化引起的建构物破坏;⑸尤其爆炸液化问题。     

Mechanism of Liquefaction Response in Sand–Silt Dynamic Centrifuge Tests

The process of dynamically induced liquefaction in two centrifuge soil models is analyzed. These models consist of saturated medium-dense sand overlain by a low permeability silt deposit, and represent prototypes of a level site and an embankment. The recorded lateral accelerations are employed to evaluate shear stress and strain histories at different elevations within the tested soil systems. These histories shed light on the involved liquefaction process, and the associated mechanisms of: (1) lateral deformation; (2) stiffness and strength degradation; and (3) possible densification and regain of stiffness, thereafter. The identified response patterns are found comparable to those documented by laboratory cyclic-loading tests.     

近断层地震下可液化场地土反应的数值模拟

液化条件下场地土大变形是造成工程结构失效的主要原因之一。文中以某高速公路特大桥的可液化岸坡近场场地为研究对象,基于PL-Finn液化本构模型,利用FLAC 3D程序对其在地震作用下的动响应全过程进行了数值模拟分析。结果表明,PL-Finn模型可较好地反映地震过程中孔隙水压、液化区的变化规律,并能较好的预测液化后场地土的变形规律。液化引起的地基土大变形对桥梁桩基的影响需引起重视。     

土-结构动力相互作用研究综述

土与结构动力相互作用是当代力学领域的前沿性研究课题,具有很强的实践性。对土与结构动力相互作用的研究历史与现状进行了介绍,简要综述了当前土与结构动力相互作用的研究方法,重点介绍了目前关于土与结构动力相互作用问题中从无限域转化成有限域的人工边界研究进展问题,并对该领域今后的研究工作提出了建议。     

液化场地桩-土-桥梁结构动力相互作用振动台试验研究进展

本文在全面归纳与总结液化场地桩－土－桥梁结构动力相互作用振动台试验及与之相关领域的国内外研究进展基础上，直接针对我国桥梁工程中的主要震害问题，提出在我国开展液化场地桩－土－桥梁结构动力相互作用振动台试验研究的必要性，并阐述作者对液化场地桩－土－张桥梁结构动力相互作用振动台试验中若干问题的认识。     

倾斜地层地震液化和滑移的有限元分析

应用饱和多孔介质动力学分析倾斜地层的土壤动力线性反应、液化和液化滑移问题，地下水位上的地层简化为单相介质层，饱和夹砂层看作是两相介质，水是可压缩的，采用双曲线非线性本构关系，考虑了砂土的剪胀性、刚度退化、滞回特性和土水相对运动等因素。基于土力学模型，建立了适用于分析非自由场地液化的动力方程组，基于是否考虑发生渗流问题，同时建立了两种离散形式：一种是以土骨架位移和水位移为未知量的矩阵方程，另一种是以土骨架位移、水位移和孔隙水压力为未知量的矩阵方程，初步分析了适用于多孔介质波动模拟的离散模型的人工边界问题，形成的方法将有助于问题的解决。     

海域工程场地地震安全性评价的特殊问题

本文探讨了海域工程场地地震安全性评价涉及的几个特殊问题,如考虑中深源地震影响的地震危险性分析、海底软弱土层场地地震反应分析等方面的问题。借鉴春晓气田群开发建设项目地震安全性评价和其它工作的实践经验,分析了对这些问题处理的对策,给出了一些建议。