土層地震反應解素材

土層地震反應解素材第1頁/共23頁第6章：一維土層粘彈性地震反應解析分析第2頁/共23頁

設地基地面水平，土層厚度為H、密度為、阻尼系數(shù)為C、動剪切模量為G?；鶐r面有一水平向地震運動。1

定解問題的建立土層地震反應計算簡圖

第3頁/共23頁土層地震反應計算簡圖

考察地基內的一土柱，其斷面為1，取土柱微單元作動力平衡分析，并把基巖輸入地震化作邊界靜止不動而在計算域各點上作用著慣性力的問題進行計算，土層方向相對位移分別以表示、絕對位移以表示。選取基巖面上一點作為坐標原點，建立直角坐標系，可得齊次邊界條件單層地基一維土層粘彈性地震反應定解問題如下：第4頁/共23頁第5頁/共23頁第6頁/共23頁第7頁/共23頁第8頁/共23頁第9頁/共23頁第10頁/共23頁第11頁/共23頁

假定土層厚度H=20m、基巖輸入一人工地震波其加速度峰值為1.25/s/s、特征周期取0.4s。3

算例第12頁/共23頁地表地震動速度曲線地表地震動加速度曲線地表地震動位移曲線第13頁/共23頁2、側向土體耦合作用對土層地震反應的影響第14頁/共23頁第15頁/共23頁計算結果表明：彈性系數(shù)k、阻尼系數(shù)對地震動位移峰值、速度峰值影響較??；彈性系數(shù)k對地震動加速度峰值影響較大，彈性系數(shù)k減小加速度峰值增大，彈性系數(shù)k增大加速度峰值減小，最大影響程度可達15%以上；阻尼系數(shù)對地震動加速度峰值影響較大，阻尼系數(shù)減小加速度峰值增大，阻尼系數(shù)增大加速度峰值減小，最大影響程度可達25%以上。第16頁/共23頁3、邊界條件對土層粘彈性地震反應的影響第17頁/共23頁1前言研究具體的物理系統(tǒng)，還必須考慮研究對象所處的特定“環(huán)境”，而周圍環(huán)境的影響常體現(xiàn)為邊界上的物理狀況，即邊界條件。對于土層粘彈性地震反應，地表面一般作為自由邊界，而對于地下深處基巖面的邊界條件有兩種處理方法：一是靜止邊界，即把基巖輸入地震化作邊界靜止不動而在計算域各點上作用著慣性力的問題進行計算；二是非靜止邊界，即考慮基巖與上覆土層位移的連續(xù)性，認為基巖面處的位移就是輸入地震動的位移。這兩種邊界條件在土層粘彈性地震反應計算中都得到廣泛的應用。

第18頁/共23頁2邊界條件對土層地震反應的影響分析分別選擇ELCENTRO(1941)南北向天然地震波(峰值加速度為3.42m/s2)、人工地震波(峰值加速度為1.25m/s2)作為基巖輸入地震波，土層厚度分別取10m、30m、50m、70m、100m，土層密度分別取1600kg/m3、1700kg/m3、1800kg/m3、1900kg/m3、2000kg/m3，土層阻尼比分別取0.05、0.1、0.2、0.3、0.4，土層剪切波速分別取67m/s、210m/s、300m/s、360m/s、420m/s，進行靜止邊界和非靜止邊界兩種情況的土層地震反應計算，并對計算結果進行分析，得到邊界條件對土層地震反應的影響如下：第19頁/共23頁靜止邊界非靜止邊界第20頁/共23頁地表地震動峰值加速度放大倍數(shù)厚度10m30m50m70m100m靜止邊界1.061.121.431.421.30非靜止邊界1.400.880.570.480.30第21頁/共23頁人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平，培養(yǎng)文學情趣；通過閱讀報刊，我們能