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超重力振动台柔性叠层箱剪切效能评价方法 被引量:7
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作者 王体强 王永志 +2 位作者 张雪东 汤兆光 段雪锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期719-728,736,共11页
针对超重力振动台试验场地边界效应和新研制的一套柔性叠层箱,设计与开展干砂、纯水离心模型对比试验,引入加速度峰值误差E_(PGA)、归一化均方误差NMSE、峰值频率误差E_(F)等指标,评价了该叠层箱的剪切效能和边界效应。结果表明:与土体... 针对超重力振动台试验场地边界效应和新研制的一套柔性叠层箱,设计与开展干砂、纯水离心模型对比试验,引入加速度峰值误差E_(PGA)、归一化均方误差NMSE、峰值频率误差E_(F)等指标,评价了该叠层箱的剪切效能和边界效应。结果表明:与土体中心加速度相比,干砂模型叠层梁的E_(PGA)、NMSE和E_(F),最大分别为21.50%、21.36%和3.1%,表明该叠层箱具有较好剪切效能。相同动荷载条件下,干砂模型各叠层梁的加速度峰值和峰值频率,最高是纯水模型的2.37倍和2.23倍,说明干砂试验中叠层梁的响应被土体响应控制,进一步验证了叠层箱具有良好剪切效能。干砂模型叠层梁与土体中心的剪切模量和阻尼比基本一致,误差分别为3%和18%;纯水模型叠层梁的剪切模量为干砂模型的1/3,仅为9.22MPa;但阻尼比较大,为34.8%。以加速度峰值误差5%为边界效应临界距离,该叠层箱中心处约90 cm×24 cm范围内的测试结果是有效和可靠的。提出的方法与结论,对评价超重力振动台叠层箱边界效应具有重要指导意义和应用价值。 展开更多
关键词 超重力振动台 柔性叠层箱 边界效应 评价指标 校验方法
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可液化场地桩基震后水平变形预测模型研究 被引量:1
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作者 吴小锋 张笛 +2 位作者 李星 汪玉冰 文凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期77-86,共10页
近海海域实测数据显示,风机主要承受大幅值、长历时的水平向环境荷载。在服役周期内,位于高烈度区域内的近海风机遭受地震作用的概率极大。这些持续性的、量值巨大的初始水平环境荷载对风机的地震响应所产生的影响尚不清晰,目前相关研... 近海海域实测数据显示,风机主要承受大幅值、长历时的水平向环境荷载。在服役周期内,位于高烈度区域内的近海风机遭受地震作用的概率极大。这些持续性的、量值巨大的初始水平环境荷载对风机的地震响应所产生的影响尚不清晰,目前相关研究多基于数值模拟方法。以福建海域某拟建近海风电场为对象,利用ZJU−400超重力振动台,开展了嵌岩桩单桩基础在砂土中的超重力物理模型试验,揭示了初始水平荷载与地震动荷载耦合作用下的桩身弯矩和位移响应。此外,引入超孔压参数来表征耦合荷载作用下的桩-土弱化效应,建立了能反映不同超孔压比下的大直径单桩基础桩身土反力-桩-土水平位移曲线模型。结合非线性Winkler地基梁理论框架,所构建的预测模型可以较有效地预测近海风机嵌岩单桩在初始水平荷载作用下的震后弯矩及位移分布。 展开更多
关键词 近海风机 初始水平荷载效应 动力p-y曲线 超重力振动台
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水平环境荷载与地震动联合作用下的海上风机单桩基础动力响应模型试验 被引量:14
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作者 吴小锋 朱斌 汪玉冰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3937-3944,共8页
近海风机结构和基础长期承受着巨大的水平向环境荷载。在风机的服役周期中,地震荷载与水平环境荷载会有大概率同时空作用于风机基础上。研发了初始水平环境施加装置,设计了砂土地基中的近海风机单桩基础超重力动力模型试验,从物理模型... 近海风机结构和基础长期承受着巨大的水平向环境荷载。在风机的服役周期中,地震荷载与水平环境荷载会有大概率同时空作用于风机基础上。研发了初始水平环境施加装置,设计了砂土地基中的近海风机单桩基础超重力动力模型试验,从物理模型尺度初步实现了考虑初始水平环境荷载与地震荷载联合作用的单桩基础动力试验。通过超重力振动台试验发现,联合工况下干砂地基和饱和砂地基中风机单桩基础的震后桩身弯矩值要大于初始弯矩值。在饱和地基中部分深度处的震后桩身弯矩是初始弯矩值的4倍。此外桩顶水平位移在施振过程中出现了震荡累加的现象,在饱和地基中震后桩顶水平位移是初始位移的1.3倍。初始水平环境荷载与地震荷载联合作用下风机单桩基础表现出的这种耦合效应对风机的安全服役产生了巨大的挑战,在风机基础设计中值得关注。 展开更多
关键词 静剪应力 近海风机 单桩基础 超重力振动台
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地震序列作用下干砂与饱和砂地基动力响应离心模拟试验 被引量:2
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作者 吴小锋 汪玉冰 朱斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3385-3394,共10页
海洋环境荷载复杂多变,海上构筑物基础周围土体作为主要承载体受地震作用的影响非常大。我国已建及拟建的沿海区域存在着大量饱和砂土层,相比于沙漠戈壁等干旱区域,基础周围土体的动力特性有极大不同。已有研究主要考虑单一地震作用下... 海洋环境荷载复杂多变,海上构筑物基础周围土体作为主要承载体受地震作用的影响非常大。我国已建及拟建的沿海区域存在着大量饱和砂土层,相比于沙漠戈壁等干旱区域,基础周围土体的动力特性有极大不同。已有研究主要考虑单一地震作用下自由场土体力学性状演化,少有关注地震序列及地震历史对基础周围土体动力特性的影响。基于ZJU-400超重力振动台,开展了干砂地基和饱和砂地基离心模型试验,从离心模型尺度对比了两种地基中桩周土体在地震作用下的动力响应。研究发现,饱和地基的自振频率受地震历史的影响较明显,而干砂地基受其影响并不显著。桩-土强烈的相互作用会加速桩周土体超孔压发展。受地震历史效应的影响,土体剪胀特性逐渐加强;桩周超孔压的累积发展逐渐放缓,而消散速度却有所加快。在饱和地基中,桩周土体放大系数随着地震序列呈现明显的震荡增加现象,而在干砂地基中这种现象并不显著。采用反演方法发现,在整个施振过程中饱和砂地基桩周土体模量逐渐减小且不受剪应变关联的现象,揭示了其受超孔压的影响程度要大于剪应变的规律。 展开更多
关键词 地震序列 地震历史效应 桩周土体 超重力振动台
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