多地貌单元复合场地非线性地震效应特征二维分析

发布时间：2019-10-17 14:28

【摘要】：针对由河漫滩、阶地、波状起伏的丘陵地带和残丘等组成的典型复合地形场地,基于ABAQUS软件的显式有限元并行计算集群平台,考虑土体的非线性特征,采用黏弹性人工边界模拟切除的无限域对地震波动的影响,建立了大尺度复合地形真实场地的二维有限元模型,并将基岩地震动视为SH波,分析了不同地貌单元复合场地地震效应特征。结果表明:地形差异引起地表各测点峰值加速度(PGA)及峰值位移(PGD)不同;在相同地震波入射下,河漫滩区地表PGA大于Ⅰ级阶地区域,但其PGD明显小于Ⅰ级阶地区域,且河漫滩区的峰值位移差动较小;场地地表水平加速度反应谱呈双峰及多峰现象,加速度在0.4~1.2 Hz频段放大较多,且加速度反应谱特性与输入地震动相关;特定频段(0.5~1.75 Hz)地震动放大效应与聚集效应比较明显,频率小于0.2 Hz及大于2 Hz时,场地地震动放大特征不显著。低丘区的敏感频率段宽于河漫滩区;观测点的位置影响相应的水平加速度持时大小,局部地形变化将引起地震动持时差异,且持时和输入地震动特性相关。
【图文】：

型及入射波以位于琅琊山东部的安徽省滁州市为工程场地原型，面积约95km2，如图1所示。场地北部有一条自西向东流淌的分支河流，由图可见，河流两侧呈显著的河漫滩地貌，南部为清流河Ⅰ级阶地与低山区东麓坡积裙部位，地形由漫滩向阶地变化，土体的空间分布具有明显的非均匀性。图1场地地貌及剖面位置Fig.1Topographyandsectionlocation依据滁州市岩土工程勘察的钻孔分布图及其波速测试资料，选取横穿河漫滩、阶地、丘陵波状起伏地带和残丘的一个剖面，长30.5km，，建立大尺度二维非线性地震效应分析场地模型，如图2所示，其中，地表序号1～14为场地地震效应的观测序号，一级阶地与低山区东麓坡积裙部位，高程为30～50m，上部为黏性土，下部为砂砾层；河漫滩区，出露标高为10m左右，上部为粉质黏土，中部为淤泥及淤泥质土，下部为砂及砂砾层。图2大尺度工程场地二维剖面示意图Fig.2Theprofileandcalculationarea场地土层分布自地表到基岩有：填土、黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、细砂、中粗砂、砾石，不同地貌单元的同一类土，其土性也存在差异。采用修正的Davidenkov黏弹性动力本构模型[15]模拟场地土的非线性，土体参数的选取基于土体动力特性试验资料，图3给出了河漫滩区各类土的动剪切模量NS123456789101112131430.5mSHVs＞500m/s人工边界河漫滩Ⅰ级阶地低丘32241680-8程高m/KBCDKBCDBA剖面线A：低山区B：一级阶地C：河漫滩区NCBA

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本文编号：2550603