有建筑物存在的軟土地基液化模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)

飽和粉土地基液化特性的振動(dòng)試驗(yàn)研究——對(duì)京滬高速鐵路徐州段飽和粉土進(jìn)行了仿真振動(dòng)試驗(yàn)。得出了液化前后地基內(nèi)不同深度、位置超靜孔隙水壓力的變化規(guī)律。根據(jù)地基冒水、兩側(cè)隆起、路堤沉降等現(xiàn)象，分析了飽和粉土地基的液化機(jī)理。

隨著城市地鐵線路不斷增加,可能出現(xiàn)盾構(gòu)隧道穿越液化地層的現(xiàn)象。一旦發(fā)生地震,盾構(gòu)隧道存在上浮破壞的潛在風(fēng)險(xiǎn)。為深入研究盾構(gòu)隧道周邊液化地層的動(dòng)力響應(yīng),針對(duì)相同密實(shí)度砂土在3種不同峰值加速度作用下開展室內(nèi)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),分析土體中超靜孔壓的發(fā)展特性和隧道上浮規(guī)律。結(jié)果表明:1)砂土液化最先發(fā)生在地表及淺層土體處,隨著深度增加砂土液化程度逐漸降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。2)模型試驗(yàn)揭示盾構(gòu)隧道的上浮機(jī)制,即使液化地基未完全液化,當(dāng)超靜孔隙水壓力引起的上浮力大于隧道殘余上覆有效土壓力與隧道重力之和時(shí),隧道將出現(xiàn)上浮。設(shè)計(jì)時(shí)可從消除液化地基和增加隧道重力2個(gè)方面入手,提高盾構(gòu)隧道的抗上浮能力,確保隧道結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的安全。

飽和砂土地震液化問題是巖土地震工程中一個(gè)重要的研究課題,利用振動(dòng)臺(tái)在室內(nèi)開展相關(guān)研究是一種行之有效的方法.利用小型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究散體材料加固可液化地基,得出不同樁距下孔隙水壓力的變化規(guī)律,探討不同樁距對(duì)抗液化效果的評(píng)價(jià).試驗(yàn)表明,樁距在3～3.5樁徑時(shí),孔隙水壓力最小,抗液化效果最佳;而且得出淺層土比深層土更易液化的結(jié)論.建議在實(shí)際設(shè)計(jì)中樁距取3～3.5樁徑,并且長(zhǎng)短樁結(jié)合使用,既能取得良好的加固效果又能降低工程造價(jià).

通過鋼框架外掛足尺陶板幕墻模型的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),研究了陶板幕墻的抗震性能。試驗(yàn)分別輸入el-centro地震波、人工波及taft記錄波。試驗(yàn)結(jié)果表明,陶板幕墻系統(tǒng)具有良好的抗震性能,符合抗震設(shè)計(jì)要求。

軟土地基上建筑物沉降的三維數(shù)值模擬分析——受場(chǎng)地地質(zhì)條件的限制，很多建筑物采用高壓縮性的軟土作為天然地基，軟土地基的不均勻沉降會(huì)威脅到結(jié)構(gòu)的安全。不均勻沉降受上部荷載、結(jié)構(gòu)剛度以及土層的不均勻性等因素的影響，傳統(tǒng)的分層總和法不能全面地考慮這些...

受場(chǎng)地地質(zhì)條件的限制,很多建筑物采用高壓縮性的軟土作為天然地基,軟土地基的不均勻沉降會(huì)威脅到結(jié)構(gòu)的安全。不均勻沉降受上部荷載、結(jié)構(gòu)剛度以及土層的不均勻性等因素的影響,傳統(tǒng)的分層總和法不能全面地考慮這些因素。因此需要一種更為有效的分析方法來預(yù)測(cè)建筑物的沉降情況。采用結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用的分析方法,對(duì)一棟傾斜的磚混建筑物進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析。通過與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果相比較,證明該方法能很好地分析建筑物的不均勻沉降情況。

為對(duì)超限高層結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理和抗震性能進(jìn)行深入研究,對(duì)一高寬比超限的復(fù)雜高層建筑進(jìn)行了1/15的模型模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。研究了模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和不同烈度地震作用下模型的加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)、應(yīng)變反應(yīng)和扭轉(zhuǎn)效應(yīng),并根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果和相似關(guān)系反推到原形結(jié)構(gòu),研究了原形結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理和破壞形式。試驗(yàn)及分析結(jié)果表明,原形結(jié)構(gòu)的前三階振型周期分別為1.795s(y向平動(dòng)),1.72s(x向平動(dòng))和1.423s(整體扭轉(zhuǎn)),扭轉(zhuǎn)與平動(dòng)周期比為0.79;原形結(jié)構(gòu)在7度多遇和罕遇地震動(dòng)作用下彈性位移角和彈塑性位移角分別為1/798和1/163,基本滿足抗震要求,但兩種情況下最大水平位移與樓層兩端水平位移平均值的比分別為1.61和2.71,扭轉(zhuǎn)反應(yīng)偏大,不滿足所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求。最后,對(duì)原形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出建議。

本文給出了一種地震模擬振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)對(duì)建筑物中人體的舒適感影響的分析方法，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了具體分析。文中給出的分析方法和實(shí)例計(jì)算結(jié)果對(duì)于地震館的設(shè)計(jì)有一定參考價(jià)值

對(duì)一座高寬比超過抗震規(guī)范規(guī)定的復(fù)雜高層建筑進(jìn)行了模型模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究.對(duì)于一個(gè)1∶30的高層建筑模型,通過對(duì)其動(dòng)力特性和動(dòng)力反應(yīng)的分析,發(fā)現(xiàn)短邊方向的剛度明顯比長(zhǎng)方向弱,存在長(zhǎng)方向的扇形振動(dòng),即出平面的翹曲變形,轉(zhuǎn)換層處的層間相對(duì)位移明顯大于其他層的位移,頂部的鞭梢效應(yīng)明顯,此外,高振型在加速度反應(yīng)中作用較大,尤其在短邊方向上.針對(duì)以上特點(diǎn),對(duì)設(shè)計(jì)提出了若干建議

隨著現(xiàn)代建筑高度的不斷增加,混合結(jié)構(gòu)體系在超高層建筑中逐步廣泛應(yīng)用,因此對(duì)該結(jié)構(gòu)體系在地震作用下的破壞機(jī)理和抗震性能展開深入的研究是一項(xiàng)有意義的工作。本文對(duì)一混合結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜超高層建筑進(jìn)行1/35的模型模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),分析模型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和不同烈度地震作用下加速度、位移和應(yīng)變反應(yīng),然后根據(jù)相似關(guān)系推算出原型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和反應(yīng),研究其在各水準(zhǔn)地震作用下的破壞機(jī)理和破壞形式,最后對(duì)原型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出若干建議。

飽和粉土液化特性的大型振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究——京滬高速鐵路徐滬段路基的粉土粘粒含量少于1．5％、粉粒含量約為80％，在強(qiáng)烈地震作用下存在著液化可能性．為充分研究這一飽和粉土地層的液化特性，本文作者利用大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)，進(jìn)行了模擬自由場(chǎng)地飽和粉土...

砂土液化是地震災(zāi)害的主要之一,它會(huì)造成地基的不均勻沉降,使建立在可液化地基的建筑物出現(xiàn)裂縫,傾斜,甚至發(fā)生坍塌,造成嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此,研究強(qiáng)震作用下砂土液化的機(jī)理,探究影響砂土液化程度的因素,以此處理可液化地基,對(duì)提高建筑構(gòu)造物的安全性具有重要意義。本次試驗(yàn)是利用vib'sqk振動(dòng)臺(tái)作為振動(dòng)源,控制砂土的密實(shí)度,粒徑小于0.25mm細(xì)砂的含量等變量,采集孔隙水壓變化差數(shù)據(jù)和觀察表面現(xiàn)象和砂土位移情況。結(jié)果表明:粒徑小于0.25mm細(xì)砂含量越高,砂土越松散飽和砂土液化現(xiàn)象越明顯,對(duì)砂土加筋處理可有效限制土體變形,減輕液化程度。針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以從增加排水途徑,強(qiáng)化土顆粒聯(lián)系,避免將可液化地基作為持力層等方面采取措施處理可液化地基。

為研究地震作用下變電站軟母線連接電氣設(shè)備間的動(dòng)力相互作用,進(jìn)行實(shí)際設(shè)備與軟母線連接體系的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。通過對(duì)設(shè)備間無軟母線以及連接不同松弛度軟母線的設(shè)備動(dòng)力響應(yīng)的比較分析,得出軟母線對(duì)電氣設(shè)備的影響規(guī)律,驗(yàn)證了理論計(jì)算模型的正確性。在軟母線松弛度較大時(shí),軟母線連接電氣設(shè)備體系的響應(yīng)與單體設(shè)備的響應(yīng)差別不大。在軟母線松弛度較小時(shí),軟母線與電氣設(shè)備間產(chǎn)生了非常明顯的相互作用,且這種相互作用在地震動(dòng)幅值較小時(shí),會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生約束作用;在地震動(dòng)幅值較大時(shí),由于劇烈的動(dòng)力效應(yīng),母線內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的張力,對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不利的影響。在進(jìn)行變電站軟母線連接設(shè)備的抗震設(shè)計(jì)中,需要考慮強(qiáng)震作用下母線的影響。

主要對(duì)輕型鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)住宅模型進(jìn)行了地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究。模型結(jié)構(gòu)以輕質(zhì)方鋼管作為模型框架結(jié)構(gòu)的梁柱,以角鋼作為框間支撐,樓板采用輕質(zhì)兼強(qiáng)板,整體結(jié)構(gòu)模型為1:3縮尺模型,通過測(cè)試該種結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力特性,了解和研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗震性能和破壞機(jī)理,推動(dòng)我國輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的的發(fā)展和應(yīng)用。試驗(yàn)結(jié)果表明該種結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)力能力,滿足規(guī)范要求,抗震性能良好。

碎石泄壓防止建筑物地基液化設(shè)計(jì)探討

砂土地基液化與液化后結(jié)果的研究——連過對(duì)近30年來國內(nèi)外有關(guān)砂土硬化方面王要科研成果的回顧，對(duì)自由場(chǎng)地砂土液化產(chǎn)生的原因、影響因素、主要方法和對(duì)已高建筑物地基液化研究，及對(duì)液化后結(jié)果現(xiàn)狀的綜述，得出液化研究目前還停留在野外調(diào)查為主、室內(nèi)理論...

砂土地基液化與液化后結(jié)果的研究——通過對(duì)對(duì)近30年來國內(nèi)外有關(guān)砂土硬化方面主要科研成果的回顧，對(duì)自由場(chǎng)地砂土液化產(chǎn)生的原因、影響因素、主要判別方法和對(duì)已有建筑物地基液化研究，及對(duì)液化后結(jié)果現(xiàn)狀的綜述，得出液化研究目前還停留在以野外調(diào)查為主、室內(nèi)...

在大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)上,進(jìn)行了兩河口水電站高土石壩地震模擬振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)。通過對(duì)模型壩在振動(dòng)過程中的加速度反應(yīng)的量測(cè)和分析、觀察壩體在振動(dòng)過程中的直接反應(yīng)、量測(cè)壩體在振動(dòng)后的永久位移和豎向沉降,得到了兩河口高土石壩模型壩在地震中的加速度反應(yīng)規(guī)律,地震殘余變形及分布規(guī)律和壩體破壞過程及模式等。研究表明:空間位置、輸入地震波強(qiáng)度和類型、先期振動(dòng)和蓄水等因素對(duì)壩體各測(cè)點(diǎn)的加速度反應(yīng)規(guī)律有重要影響。大壩在地震作用下的永久水平位移和豎向沉降很小;壩體的破壞形式主要是河谷段、靠近壩頂壩坡土體的顆粒松動(dòng),發(fā)生滾石而引起的淺層滑動(dòng)。

為預(yù)測(cè)土工袋加固后軟土地基的變形特性,采用彈塑性有限元法對(duì)某一土工袋加固后的軟土地基承載力試驗(yàn)進(jìn)行了模擬,將袋子張力的作用等效為附加應(yīng)力作用在土骨架上,即在修正camclay模型中將土工袋的黏聚力ct轉(zhuǎn)換為土性參數(shù)σ0,從而可以把土工袋加筋土當(dāng)成素土來計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明:該方法將土工袋加筋原理與有限元算法有機(jī)結(jié)合,較采用桿單元模擬土工袋的計(jì)算方法簡(jiǎn)單;數(shù)值模擬計(jì)算值與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值(變形、土壓力、孔隙水壓力)基本一致,驗(yàn)證了該土工袋數(shù)值模擬方法的合理性。

地基液化原因初探——通過分析液化現(xiàn)象的發(fā)生，介紹了粉土液化的評(píng)判方法，探討了發(fā)生地震粉土液化現(xiàn)象的原因，研究了不同時(shí)期、不同地點(diǎn)時(shí)地震液化的分析方法、判定條件，總結(jié)了影響粉土液化的基本因素。

強(qiáng)夯法即動(dòng)力固結(jié)法,其原理是利用起重設(shè)備將夯錘提升到一定高度,然后使其自由下落、以一定的沖擊能量作用在地基上,在地基土里產(chǎn)生極大的沖擊波,以克服土顆粒間的各種阻力,使地基密實(shí),從而提高強(qiáng)度,減少沉降,消除濕陷性或者提高抗液化能力。本實(shí)驗(yàn)為飽和砂土液化地基的強(qiáng)夯處理,按要求設(shè)計(jì)強(qiáng)夯處理方案,通過強(qiáng)夯試驗(yàn)確定具體參數(shù),以作為大面積強(qiáng)夯施工的技術(shù)依據(jù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明強(qiáng)夯后地基的密實(shí)度有了顯著提高,強(qiáng)度明顯增長(zhǎng),加固效果顯著,達(dá)到了消除砂土液化的目的。相對(duì)于其它地基處理方式,強(qiáng)夯法為經(jīng)濟(jì)較為合理,技術(shù)較為可靠地基處理方法,且施工簡(jiǎn)單,易于操作和管理,是值得推廣的地基處理方式。

軟土路基上快速填筑路堤時(shí)的穩(wěn)定控制是非常重要的。為此在現(xiàn)行規(guī)范中,采用了一些位移或位移速率的控制標(biāo)準(zhǔn)。但實(shí)踐表明,采用現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)仍然出現(xiàn)一些地基失穩(wěn)的事例,說明這些標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步求證和改進(jìn)。除了繼續(xù)收集、分析失效事例之外,通過離心模型試驗(yàn)也可以進(jìn)一步理解堤基失穩(wěn)的機(jī)制。離心模型試驗(yàn)結(jié)果表明:路堤快速填筑使得地基破壞時(shí),地基變形略呈馬鞍形,坡肩處沉降比道中處沉降略大,坡腳水平位移增加較快;破壞時(shí)的位移速率與現(xiàn)有規(guī)范建議的控制標(biāo)準(zhǔn)基本符合,但地基內(nèi)的孔隙水壓力是在地基進(jìn)入破壞狀態(tài)并發(fā)生較大變形之后才有突然增加的趨勢(shì);此外,坡腳水平位移和道中沉降的速率比,可能是一個(gè)較好的穩(wěn)定性控制的指標(biāo)。