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基于OpenSees的地震動對軟土震陷影響研究

發(fā)布時間:2024-07-09 06:27
  軟土具有高靈敏度、低強度等特性,在地震過程中極易產(chǎn)生震陷;贠penSees數(shù)值模擬方法對軟土場地的震陷反應(yīng)進行非線性動力有限元分析,通過改變地震動峰值加速度、頻譜特性、輸入方式來研究其對軟土震陷的影響。結(jié)果表明,地震動峰值加速度對地基土的不均勻震陷有顯著影響,地震動峰值加速度越大,震陷量顯著增大,震陷影響深度更大,對水平地表造成的破壞范圍也更大;地震動頻譜特性對軟土震陷有重要影響,當(dāng)?shù)卣饎幼吭筋l率與場地自振頻率相近時,其幅值越大,產(chǎn)生的震陷越嚴(yán)重;水平、豎向同時輸入地震動的方式能更好地反映土體的振動及震陷響應(yīng)。該研究成果對探索軟土震陷的機理有一定的指導(dǎo)意義。

【文章頁數(shù)】:8 頁

【部分圖文】:

圖1PIMY應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系Fig.1Stress-strainrelationshipofPIMY

圖1PIMY應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系Fig.1Stress-strainrelationshipofPIMY

響應(yīng),且不受偏應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)影響[9]。PIMY可以用于模擬剪切行為對約束改變不敏感的實際材料在單調(diào)荷載或循環(huán)荷載下的響應(yīng),比如含有機質(zhì)土或不排水狀態(tài)下的黏土。圖1所示為該材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線。在施加重力荷載階段,也就是固結(jié)階段,PIMY材料顯示線彈性的特點。隨后進入動力加載....


圖2軟土場地二維模型示意圖Fig.2Two-dimensionalmodeldiagramofsoftsoilsite

圖2軟土場地二維模型示意圖Fig.2Two-dimensionalmodeldiagramofsoftsoilsite

2模型設(shè)計2.1計算模型建立如圖2所示的二維軟土場地模型。模型尺寸為30m(長)×20m(寬)。根據(jù)文獻[10],單元尺寸應(yīng)小于波長的1/8~1/12,為兼顧計算效率及計算穩(wěn)定性,設(shè)置網(wǎng)格單元尺寸為0.5m。上部模擬3層框架結(jié)構(gòu),將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)簡化,直接落在場地上。模型底部為固定邊界....


圖3ElCentro地震動加速度時程與傅里葉譜曲線Fig.3Accelerationtime-historycurveandFourierspectrumcurveofElCentrowave

圖3ElCentro地震動加速度時程與傅里葉譜曲線Fig.3Accelerationtime-historycurveandFourierspectrumcurveofElCentrowave

反應(yīng)。地震動加速度時程與傅里葉譜如圖3所示。從圖3(a)可以看出,峰值加速度出現(xiàn)在2.02s,為0.319g;從圖3(b)可以看出,該地震動低頻成分集中,且主要集中在10Hz以下,卓越頻率為1.17Hz,對應(yīng)的傅里葉幅值為0.25。為研究峰值地震動對軟土震陷的影響,將輸入的ElC....


圖4Kobe地震動加速度與傅里葉譜曲線Fig.4Accelerationtime-historycurveandFourierspectrumcurveofKobewave

圖4Kobe地震動加速度與傅里葉譜曲線Fig.4Accelerationtime-historycurveandFourierspectrumcurveofKobewave

震動低頻成分較為豐富,主要集中在5Hz以下,卓越頻率為1.45Hz,對應(yīng)的傅里葉幅值為0.21。Taft地震動加速度時程曲線與傅里葉譜如圖5所示,該地震動15Hz以下低頻成分較為豐富,主要集中在8Hz以下,卓越頻率為1.36Hz,對應(yīng)的傅里葉幅值為0.28。圖4Kobe地震動加速....



本文編號:4004536

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