岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (4): 1109-1121.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0713CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.0713
杨艳霜1,闫磊1,张占荣2,刘永莉1,崔臻3,彭剑承1,亢兆鹏1
YANG Yan-shuang1, YAN Lei1, ZHANG Zhan-rong2, LIU Yong-li1, CUI Zhen3, PENG Jian-cheng1, KANG Zhao-peng1
摘要: 研究地震动在软土层中的传播特性对建筑物抗震设防具有重要现实意义。根据地震动在离心振动台试验中的衰减特性,将获取的土样重塑成35%、45%、55%含水率的土样并进行常规物理试验。通过宏细观参数对比来设定模型中颗粒之间的团簇形态和颗粒之间黏结的切法向刚度、摩擦系数、泊松比、阻尼比等参数,并引入质量阻尼βn和刚度阻尼kn 来限制颗粒的运动状态,调节颗粒运动中的碰撞。依据不同含水率常规物理试验结果修正三相孔隙介质地层模型的细观参量,以研究在地震荷载下不同含水率的软土对峰值加速度传播衰减效应的影响。研究结果表明,在不同地震动条件下,峰值加速度在30 m深度段,软硬分层土质中呈现出先缓慢衰减后急剧衰减再回弹上升的变化规律。随着含水率增加,深度30~8 m地层内峰值加速度衰减倍率在2.33~2.70区间内增加;而深度8~0 m地层对应放大倍率则在1.60~1.23区间内减小。反应谱周期0.2~1.1 s对应中低频率范围,加速度值呈现增加趋势,在周期1.1~2.0 s内对应的是高频率范围,加速度值普遍呈现减小趋势,这与高频衰减效应一致。通过数值模拟与理论分析对比验证,初步探明了不同含水率条件下地震动在近地表的传播放大规律, 为评估地震灾害风险及提升地震防护提供了理论依据。
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