场地土动剪模量比和阻尼比对工程场地设计地震动参数的影响.pdf

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1、第31卷第2期防灾减灾学报V01．31No．22015年6月JOURNALOFDISASTERPREVENTIONANDREDUCnONJun．2015文章编号：1674—8565(2015)02—0005—09场地土动剪模量比和阻尼比对工程场地设计地震动参数的影响曲乐，柯小雯，邹博，臧石磊，曾冠男，杨晓东(1．辽宁省地震局，辽宁沈阳110034；2．辽宁省地震海啸预警中心，iT．宁沈阳116000)摘要：利用闽南地区动剪模量比和阻尼比实验数据，对7种典型土类动剪模量比和阻尼比进行建模和分析，给出闽南地区典型土类动剪模量比和阻尼比的推荐值；通过ESE

2、土层地震反应分析模块，计算水平成层场地的地震反应，研究土的动剪模量比和阻尼比、土层剪切波速的变异性对场地地表峰值加速度及其反应谱的影响，对于指导地震安全性评价工作中合理确定场地地震动参数具有一定的参考价值。关键词：动剪模量比；阻尼比；地震动参数；土层地震反应中图分类号：P315．9文献标志码：ADOI：10．13693／j．cnki．cn21—1573．2015．02．001些缺乏土体非线性特性参数的土层，在实际0引言工程中往往选用有关文献给出的经验关系或参考附近场地的试验结果，但实际上经验关土的剪切模量是使土体产生单位动剪应系式并不能考虑到地区差异

3、，而实际上不同变所需的动剪应力。土的阻尼比反映土在周地区的场地条件千差万别，参考附近场地的期性动荷载作用下，动应力一应变关系滞回试验结果也容易以偏概全，造成安评结果的圈表现出的滞后性。剪切模量和阻尼比作为不合理或不安全。土壤动力特性的重要参数，是土动力计算和土动力参数的变化对场地安评工作的设工程场地地震安全性评价中不可或缺的内容，计地震反应谱参数的影响在近几年有了一些是土层地震反应分析中必备的动力参数，也相关的研究[】叫，但是从场地土剪切模量比及是影响土层地震反应分析的主要原因之一，阻尼比的量化变化造成对地震动参数的量化土动力特性参数的选取直接关系到

4、场地设计变化规律这方面总结的较少，在进行场地地地震动参数计算结果的合理性。震动参数确定的过程中，工程技术人员无法目前我国工程场地地震安全性评价规范量化对比并得到对地震动参数数据可靠程度只对地震安评工作等级为I级的各层土及等级判断，深入探讨土剪切模量比和阻尼比对场为Ⅱ级的有代表性的土样要求进行动三轴或地土层地震反应的影响的特点和规律是十分共振柱试验，对其它安评工作等级项目和一必要的。收稿日期：2015—03—07修订日期：2015—05—18作者简介：曲乐(1982一)，男，山东省牟平县人，2005年毕业于辽宁科技大学，本科，工程师，现主要从事地震安全

5、性评价及地震应急工作。6防灾减灾学报31卷同时还可得到归一化后的无量纲表达式：1闽南地区典型土类动剪模量比和阻尼G．1比推荐值一=_l—_(3)+／、一1．1数据及来源在上述各式中，为动剪应力，为动本次试验数据来源于2008—2013年的剪应变，：a／b为参考剪应变，口，b为试闽南地区工程场地地震安全性评价工作中进验参数，由试验数据确定。通常，1／b：行的实验数据，包括7种典型土类共133组称为极限抗剪强度，1／a=Gu称为最大动试验，其中淤泥l3组，淤泥质土12组，粉剪切模量，为与对应的动剪切模量。质粘土32组，粘土18组，残积砂质粘性土此外，试验

6、研究表明，阻尼比存在下述(花岗岩)40组，全风化花岗岩15组，强风化花岗岩7组。这些7种典型土样涵盖了厦关系：=以(1一)(4)门、漳州、泉州地区，数据具有代表性。1．2数据模型及分析方法式中为与对应的阻尼比，为最已有的试验研究表明，土壤的动应力、大阻尼比，为试验参数。、由试应变关系可用Massing模型描述：验数据确定。由试验测得的动剪切模量及阻尼比与剪应变的试验数据关系，通过采用公式(3)和口+D’，(4)，并应用非线性回归分析可得到所需要的由此可得动割线剪切模量：试验参数。1_3闽南地区典型土类动剪模量比和阻尼比1(2)推荐值利用闽南地区淤泥、

7、淤泥质土、粉质粘’。—一——一一羞删一——：{永懦、0动剪切f量比数据f、~、、●、’j口口±b剪应力剪应力图1淤泥的／一～和一试验数据及拟合曲线Fig．1Thetestdataandcunrefittingonsilt咖{尽剪应力剪应力图2淤泥质土的／a,一～和一试验数据及拟合曲线Fig．2Thetestdataandcun，efittingOnmuckysoil2期曲乐，等：场地土动剪模量比和阻尼比对工程场地设计地震动参数的影响ll增型场地土层模型1和硬夹层场地土层模型2震到大震的变化，场地土层加速度峰值对土中，随着土层动剪切模量的提高，场地土层

8、动剪模量比和阻尼比数值的变化敏感程度不加速度峰值变小；在含软弱夹层场地土层模同，即：基岩的地震动越大，则场地