浅谈土动力性能对地震动影响研究及测试标准初探

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文土动力性能对地震动影响研究及测试标准初探姓名：刘晓健申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：孙锐20071201摘要摘要土层地震反应受土动力特性的影响已是公认的事实，对此方面也已进行了较多研究，但大多还是定性分析，缺少定量研究。同时，对于如何判定非线性特性的影响大小和测试标准，还没有深刻的认识。本文采用数值分析的方法，针对典型场地和地震波输入，研究了剪切模量比、阻尼比和剪切波波速对地震动的影响，并建立剪切模量比变化与剪切波速变化间的等量关系。同时，对土动力非线性测试误差控制标准问题开展初步研究。主要工作包括：1．研究了动剪切模量非线性(剪

2、切模量比)对土层地震反应的影响。提出了典型场地中剪切模量比相对变化与地震影响系数和特征周期变化间的定量关系，同时给出了典型场地中剪切模量非线性变化与剪切波速变化间的对等关系。2．采用地震波输入，研究了土层阻尼比对土层地震反应的影响，并与已有的人造波输入结果进行了对比。结果表明，本文地震波输入下的结果与以往人造波结果类同。对比来看，阻尼比对地震动的影响要小于模量比非线性变化的影响。3．针对典型场地分析土层剪切波速的变化对地震动的影响，并与以往他人研究结果结合，给出了等效剪切波速变化与地震影响系数和特征周期变化间的关系曲线及计算公式。4．对土动力非线性测试误差控制标准问题进行了初

3、步研究，指出了研究土动力非线性测试误差标准的重要性，以及目前开展这项研究需要解决的关键问题。提出了解决土动力非线性测试误差定量评价标准问题的基本思路，即以对结构反应影响为依据，从土非线性、地震动和结构响应相互关系分析中得到土非线性误差控制要求。基于上述基本思想和思路，提出了中等地震输入下动剪切模量非线性测试误差控制标准。关键词：土动力性能，地震动，模量比，阻尼比，剪切波速，测试标准中国地震局T程力学研究所博j：学位论文ABSTI认CTItiSwellknownthatgroundmotioniSinfluencedbysoildynamicfeatureandhavebeen

4、studiedformanyyears．ThemostofstudyiSqualitativebutnotquantitative．anditiSnotverycleartOhowtodeterminetheeffectdegreeandthetestingstandardofthesoilnonlinearproperty．Inthispaper，theeffectsofshearmodularratio，dampingratioandshearvelocityongroundmotionhavebeeninvestigatedbysimulationfocusingont

5、ypicalsitesandearthquakeloadings．Atthesametime，theequivalentrelationbetweenthechangeofshearmodularratioandshearvelocityhasbeenpresented。Theerrorstandardofsoildynamicnon．1ineartestshasbeenprimarilyresearched．Themainworksare：1．TheeffectofshearmodularratioongroundmotioniSstudied．Thequantitativ

6、erelationbetweenrelativechangeofshearmodularratioandcharacteristicsperiodisproposedfortypicalsites．Andtheequivalentrelationbetweenthechangeofshearmodularratioandshearvelocityhasbeenpresented．2．Underearthquakeloadings，theeffectofdampingrationongroundmotioniSinvestigatedandcomparedwiththeresu

7、ltsunderartificialwaves．Thecomparisonresultsindicatethattheyaresimilarityandtheeffectofdampingratioongroundmotionis’lessthanthatofshearmodularratio．3．Fortypicalsites．theinfluenceofshearwavevelocityofsoillayersongroundmotioniSanalyzed．Combinedwithother’Sr