基于FLAC3D的液化土層地震反應研究
本文選題:FLAC + 液化 ; 參考:《中國地震局工程力學研究所》2016年碩士論文
【摘要】:自1964年日本新瀉地震以來,地震液化問題已引起巖土工程界的廣泛關注。近年來的幾次大地震中,液化引起的結構不均勻沉降依然是地震災害的重要形式之一,如2011年東日本大地震、2011年新西蘭基督城地震和2016年的臺灣高雄地震。對于地震液化的研究雖然已取得了很大進展,但由于影響因素繁多,液化導致的結構不均勻沉降的規(guī)律及沉降量的預測仍是未來的重要研究方向。數(shù)值模擬是研究液化的重要手段。FLAC3D軟件具有很強的解決復雜力學問題的能力,具有建模方便、參數(shù)可調和計算便捷的特點,其應用范圍已經(jīng)擴展到土木建筑、交通、水利、地質、環(huán)境工程等領域。利用該軟件進行液化研究的成果較少,而且大部分只局限于自由場的液化模擬或液化場地樁基的地震反應分析,對于液化對結構沉降的影響研究還有待于進一步開展。本文采用FLAC3D,對可液化場地進行了大量不同工況的計算,初步研究了引起建筑物不均勻震陷的機理以及土層液化對地震動的影響。主要的工作包括:1.系統(tǒng)總結了建筑物不均勻震陷的研究成果以及FLAC3D軟件的應用研究現(xiàn)狀,選取了適宜的邊界條件及孔壓增長模型,建立了適用于液化分析的計算模型,對模型計算結果的可靠性進行了檢驗。2.構建了16種不同計算模型,分析了液化層埋深和厚度變化對結構不均勻沉降的影響,總結了埋深與厚度的影響規(guī)律,并給出了初步分析。3.研究了輸入地震動的不同特性對結構不均勻沉降的影響,包括波序、荷載類型、幅度、不規(guī)則性以及頻率等,給出了各因素對結構不均勻震陷的影響規(guī)律。4.分別多角度分析了土層液化對地震動的影響,得到了土層液化會降低地震動幅值以及高頻減震低頻放大的結果,計算結果與實際震害調查結果相符。
[Abstract]:Since the Niigata earthquake in 1964, earthquake liquefaction has attracted wide attention in geotechnical engineering. In recent years, structural uneven settlement caused by liquefaction is still one of the important forms of earthquake disasters, such as the East Japan earthquake in 2011, the Christchurch earthquake in New Zealand in 2011 and the Kaohsiung earthquake in Taiwan in 2016. Although great progress has been made in the study of seismic liquefaction, the law of uneven settlement and prediction of settlement caused by liquefaction are still important research directions in the future. Numerical simulation is an important means to study liquefaction. FLAC3D software has a strong ability to solve complex mechanical problems, has the characteristics of convenient modeling, convenient parameter harmonic calculation, its application scope has been extended to civil construction, traffic, water conservancy, Geology, environmental engineering, etc. The results of liquefaction research using this software are few, and most of them are confined to the liquefaction simulation of free field or the seismic response analysis of pile foundation in liquefaction site. The research on the influence of liquefaction on structural settlement needs to be further developed. In this paper, FLAC3D is used to calculate a large number of liquefiable sites under different working conditions. The mechanism of uneven seismic subsidence of buildings and the effect of soil liquefaction on ground motion are preliminarily studied. The main tasks include: 1. The research results of uneven seismic subsidence of buildings and the application status of FLAC3D software are summarized systematically. The appropriate boundary conditions and pore pressure growth model are selected, and the calculation model suitable for liquefaction analysis is established. The reliability of the model calculation results is tested. 2. 2. In this paper, 16 different calculation models are constructed, and the influence of buried depth and thickness of liquefaction layer on uneven settlement of structure is analyzed. The influence law of buried depth and thickness is summarized, and a preliminary analysis of .3. is given. The influence of different characteristics of the input ground motion on the uneven settlement of the structure, including wave sequence, load type, amplitude, irregularity and frequency, is studied. The effects of soil liquefaction on ground motion are analyzed from different angles. The results of reducing the amplitude of ground motion and the low frequency amplification of high frequency earthquake absorption are obtained. The calculated results are in agreement with the actual results of earthquake damage investigation.
【學位授予單位】:中國地震局工程力學研究所
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU435
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,本文編號:2002161
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