渗透系数对砂土液化震陷影响的数值研究

发布时间：2019-04-19 21:37

【摘要】：饱和砂土在地震荷载的作用下往往会产生液化变形,包括竖向震陷和侧向扩展。砂土由于液化的作用,其渗透系数会发生改变,而目前描述砂土液化变形的本构模型均采用常量渗透系数,这是造成自由场地的震陷数值模拟结果低于试验观测值的重要原因之一。利用开源有限元平台Open Sees对饱和砂土的自由场地震陷进行模拟分析,对比离心机模型试验,分析了渗透系数对饱和砂土液化震陷的影响。为进一步提高数值模拟的准确性,采用了适合于动力分析及液化模拟的边界面模型。与固定渗透系数模型相比,最终提出的变渗透系数模型允许液化状态的渗透系数升高为初始值的数倍,该模型模拟结果较好,可以作为从渗透模型角度提高数值模拟精度的近似考虑。通过一系列的模拟和分析发现,采用合理的变渗透系数模型,可在一定程度上提高砂土自由场地地震液化震陷的数值模拟精度。
[Abstract]:Saturated sand often produces liquefaction deformation under earthquake load, including vertical seismic subsidence and lateral expansion. Because of liquefaction, the permeability coefficient of sandy soil will change, but the constitutive model of sand liquefaction deformation has adopted constant permeability coefficient at present. This is one of the important reasons why the seismic subsidence numerical simulation results of free site are lower than the experimental observations. The open source finite element platform Open Sees is used to simulate and analyze the free-field seismic subsidence of saturated sand. Compared with centrifuge model test, the influence of permeability coefficient on the liquefaction seismic subsidence of saturated sand is analyzed. In order to improve the accuracy of numerical simulation, the boundary interface model suitable for dynamic analysis and liquefaction simulation is adopted. Compared with the fixed permeability coefficient model, the proposed variable permeability coefficient model allows the permeability coefficient of liquefaction state to increase several times as much as the initial value, and the simulation results of this model are better. It can be used as an approximate consideration to improve the accuracy of numerical simulation from the point of view of permeability model. Through a series of simulation and analysis, it is found that the numerical simulation accuracy of seismic liquefaction subsidence can be improved to a certain extent by adopting reasonable variable permeability coefficient model.
【作者单位】： 同济大学地下建筑与工程系;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;河海大学土木与交通学院岩土工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.41372271)~~
【分类号】：TU441

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本文编号：2461305