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基于能量法的海洋黏土循环破坏准则试验研究
1
作者 肖兴 吉东伟 +2 位作者 吴琪 李元曦 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2361-2370,共10页
海洋黏土循环强度的合理确定对确保海洋结构物全寿命服役期的稳定性有重要意义。针对不同塑性指数IP长江口原状海洋黏土,开展了不同循环应力比CSR条件下的常体积循环单剪试验,结合能量法探究了原状海洋黏土的循环破坏准则。研究结果表明... 海洋黏土循环强度的合理确定对确保海洋结构物全寿命服役期的稳定性有重要意义。针对不同塑性指数IP长江口原状海洋黏土,开展了不同循环应力比CSR条件下的常体积循环单剪试验,结合能量法探究了原状海洋黏土的循环破坏准则。研究结果表明:原状海洋黏土存在门槛循环应力比CSR_(th),当CSR<CSR_(th)时,单圈能量耗散Wi只在较小范围内线性发展,土体不会发生循环破坏;当CSR>CSR^(th)时,Wi随循环振次N的发展曲线因土体结构的严重破坏而出现突变点,并以该点作为破坏点确定了破坏振次Nf和破坏双幅剪应变γ_(DA,f);长江口原状海洋黏土的CSR^(th)随IP增大增长呈现幂函数关系。随着CSR和PI的增大,Wi和γ_(DA,f)均逐渐增大,N_(f)逐渐减小。γ_(DA,f)/IP^(1.5)-CSR-CSR^(th)的数据点分布在一条较窄的范围内,且γ_(DA,f)/IP^(1.5)随CSR-CSR^(th)增长服从线性函数关系,提出了适用于不同海域原状海洋黏土DA,fg的评价方法。 展开更多
关键词 海洋黏土 循环单剪试验 能量耗散 循环强度 循环破坏准则
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远场大地震作用下深软场地设计地震动参数研究 被引量：15
2
作者 陈国兴 战吉艳 +1 位作者 刘建达 李小军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1591-1599,共9页
针对苏州城区典型地层剖面,建立大尺度深软场地的二维精细化非线性有限元分析模型,研究了大地震远场地震动作用于深软场地的设计地震动参数。结果表明:①大地震远场地震动作用时的深软场地地表地震动峰值加速度(PGA)明显大于人工波作用... 针对苏州城区典型地层剖面,建立大尺度深软场地的二维精细化非线性有限元分析模型,研究了大地震远场地震动作用于深软场地的设计地震动参数。结果表明:①大地震远场地震动作用时的深软场地地表地震动峰值加速度(PGA)明显大于人工波作用时的地表PGA,输入地震动特性、土介质的横向不均匀性及其非线性,使不同地表位置的PGA存在明显的变异性;②深软场地的地表设计地震动参数max,max和g T值远远大于现行国家规范或标准的取值,且max随地震动水平的提高而增大;③沿土层深度的PGA折减系数,对深度5 m以浅土层可取1,对深度35 m以深土层可取0.65,对中间深度土层可线性内插;④苏州深软场地土的最大剪应变幅值出现在土层深度10 m附近的窄带区域内,且中震、大震水平时,深度10～20 m的土介质处于弹塑性变形到大变形的过渡阶段,对该深度的地下结构,尤其是细长地下结构的抗震不利。对于类似苏州城区的深软场地,应充分考虑远场大地震效应的影响。 展开更多
关键词 深软场地 远场大地震 非线性地震效应 横向不均匀性 设计参数 地震动
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可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构地震反应特性振动台试验研究 被引量：19
3
作者 陈苏 陈国兴 +2 位作者 戚承志 杜修力 王志华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1899-1914,共16页
开展了近、远场地震动作用下可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构大型振动台模型试验。分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷及模型结构的加速度、应变。结果表明：模型地基的孔压累积经历了缓发展、急增长两个阶段;模型地基的... 开展了近、远场地震动作用下可液化场地上三拱立柱式地铁地下车站结构大型振动台模型试验。分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷及模型结构的加速度、应变。结果表明：模型地基的孔压累积经历了缓发展、急增长两个阶段;模型地基的加速度Arias强度释放时刻与孔压急增长阶段的起点时刻相对应,加速度Arias强度峰值较大的工况,模型地基孔压比峰值也较大;模型地基孔压场分布呈现出小震时模型结构底部液化程度较低、大震时场地底部液化程度较低的现象。强地震动作用下,模型结构发生了显著的上浮;模型地基、模型结构均表现出对低频相对发育的地震动反应更为强烈的现象。强震作用下,浅层可液化土在循环流动过程中发生了由于剪切刚度瞬态突增而导致峰值加速度瞬时急增的现象。模型结构中柱为此类型车站的最不利构件,附拱在与竖向成±（30°-60°）区域内应变反应较大,中庭上拱在45°位置处应变反应较大;随着模型结构拉应变幅值的增加,模型结构自振频率不断衰减。主观测面测点和次观测面测点的拉应变幅值均存在不同程度的差异,模型结构的应变反应存在空间效应。 展开更多
关键词 振动台模型试验 可液化场地 三拱立柱式地铁地下车站结构 地震损伤机制
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深层海床粉质黏土动剪切模量和阻尼比试验研究 被引量：18
4
作者 孙田 陈国兴 +1 位作者 周恩全 李小军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期9-14,共6页
利用英国GDS公司研制的空心圆柱扭剪仪,采用应变控制,对琼州海峡海床埋深超过100m的粉质黏土进行动三轴试验,研究有效围压、塑性指数对其动剪切模量Gd和阻尼比的影响。研究发现:在相同条件下塑性指数越大动剪切模量越小,而阻尼比变化规... 利用英国GDS公司研制的空心圆柱扭剪仪,采用应变控制,对琼州海峡海床埋深超过100m的粉质黏土进行动三轴试验,研究有效围压、塑性指数对其动剪切模量Gd和阻尼比的影响。研究发现:在相同条件下塑性指数越大动剪切模量越小,而阻尼比变化规律不明显;根据塑性指数IP、孔隙比e和有效围压σ0'建立了适合计算深层海床粉质黏土最大动剪切模量的经验公式,拟合出模量衰减曲线Gd/Gdmax-γd和阻尼比增长曲线λ-γd的经验公式并给出其上、下包络线拟合参数值。 展开更多
关键词 深层海床 粉质黏土 动剪切模量 阻尼比
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琼州海峡100m以浅海洋土动剪切模量比和阻尼比试验研究 被引量：15
5
作者 孙田 陈国兴 +1 位作者 周恩全 李小军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期375-382,共8页
对琼州海峡海床埋深100 m以浅的70个原状海洋土样进行动三轴试验和自振柱试验研究,研究了剪应变幅值在1×10-6~3×10-2范围内海洋土的动剪切模量比和阻尼比的变化规律,相互验证了两种试验方法测试结果的可靠性,结果表明,两种试... 对琼州海峡海床埋深100 m以浅的70个原状海洋土样进行动三轴试验和自振柱试验研究,研究了剪应变幅值在1×10-6~3×10-2范围内海洋土的动剪切模量比和阻尼比的变化规律,相互验证了两种试验方法测试结果的可靠性,结果表明,两种试验方法的测试结果具有一致性。不考虑塑性指数的影响时,海洋粉质黏土、粉质黏土夹砂和黏土夹砂的最大动剪切模量与有效围压成线性关系;剪应变幅值在1×10-6~3×10-5范围内,海洋土阻尼比近似为常数。根据试验结果提出了阻尼比增长模型,并采用该模型与Martin和Seed提出的动剪切模量衰减模型给出了海洋土动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的平均曲线及其参数的推荐值。研究结果有利于加深对琼州海峡海洋土动力特性的认识。 展开更多
关键词 琼州海峡 海洋土 动剪切模量比 阻尼比
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土壤地震液化评价方法研究进展 被引量：23
6
作者 陈国兴 吴琪 +2 位作者 孙苏豫 赵凯 Charng Hsein Juang 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期677-709,733,共34页
地震引起的土壤液化是造成全世界范围内重大地震灾害的主要原因之一。这是岩土地震工程界长期关注的一个复杂现象。土壤液化评估是工程实践中不可或缺的一项工作。本文概述了过去50年土壤液化评价方法研究的发展和演变,重点在于从确定... 地震引起的土壤液化是造成全世界范围内重大地震灾害的主要原因之一。这是岩土地震工程界长期关注的一个复杂现象。土壤液化评估是工程实践中不可或缺的一项工作。本文概述了过去50年土壤液化评价方法研究的发展和演变,重点在于从确定性方法和概率法分析的角度回顾土壤液化评估的简化方法所取得的最新进展。最近20年里,这些简化方法在两个方面取得了新的进展:(1)现场液化调查数据库的案例数量和质量提升,现场案例由一种或多种原位测试(如标准贯入试验,静力触探试验,剪切波速测试,和动力触探试验)进行描述;(2)各种不确定性的认识和概率评价方法的发展。通过对这些进展的回顾,提供了一些见解;并对循环应力比和液化强度计算的几个不确定性校正因素进行了讨论;对几种有代表性的液化评价方法进行了比较,并讨论了液化评价中遇到的共性问题。通过对数十年来土壤液化评估的研究、发展和实践经验的总结,为下一代土壤液化评估方法提供了前景。 展开更多
关键词 土壤液化 地震 液化评价方法 确定性方法 概率方法 研究进展
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场地类别分类方案研究 被引量：23
7
作者 陈国兴 丁杰发 +2 位作者 方怡 彭艳菊 李小军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3509-3522,3582,共15页
基于性能的抗震设计,要求工程师设计出具有预期抗震性能的结构,一个关键因素是地震作用的确定,这在很大程度上取决于局部场地条件。通过收集和分析北京、苏州和唐山城区956个钻孔资料,建立地表20 m和30 m深土层走时平均剪切波速VS20和V... 基于性能的抗震设计,要求工程师设计出具有预期抗震性能的结构,一个关键因素是地震作用的确定,这在很大程度上取决于局部场地条件。通过收集和分析北京、苏州和唐山城区956个钻孔资料,建立地表20 m和30 m深土层走时平均剪切波速VS20和VS30的关系式;现场钻探获取北京城区深105 m的典型钻孔原状土样,试验给出各类土体动剪切模量和阻尼比曲线;建立北京城区170个钻孔的场地反应计算模型,采用Nakamura提出的HVSR法和陈国兴等提出的弱震法估算场地基本周期TS值,结合国内外现行抗震规范的场地分类及一些学者对场地分类的研究成果,提出两种新的场地分类建议方案:基于等效剪切波速VSE和覆盖土层厚度H(地表至剪切波速VS≥500 m/s的基岩深度)的双指标场地分类方案及基于VSE、H和TS的三指标场地分类方案。提出的场地分类方案对我国现行抗震规范场地分类方法的改进有参考价值。 展开更多
关键词 地震场地效应 场地类别 覆盖土层厚度 走时平均剪切波速 场地基本周期
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基于颗粒接触状态理论的粗细粒混合料液化强度试验研究 被引量：17
8
作者 吴琪 陈国兴 +1 位作者 周正龙 凌道盛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期475-485,共11页
为探讨粗细粒混合料的液化强度CRR,对具有不同细粒含量FC和相对密度Dr的粗细粒混合料开展了一系列不排水循环三轴试验。基于颗粒接触状态理论,将粗细粒混合料分为类粗粒土、中间性态土和类细粒土;用骨架孔隙比esk表征混合料骨架颗粒的... 为探讨粗细粒混合料的液化强度CRR,对具有不同细粒含量FC和相对密度Dr的粗细粒混合料开展了一系列不排水循环三轴试验。基于颗粒接触状态理论,将粗细粒混合料分为类粗粒土、中间性态土和类细粒土;用骨架孔隙比esk表征混合料骨架颗粒的接触状态,引入参数b与m描述粗细粒混合料从类细粒土到类粗粒土过度中粗粒与细粒对颗粒接触状态的影响。试验结果表明：随着FC的增加,具有相同Dr粗细粒混合料的CRR先降低后基本保持不变。此外,具有不同FC和Dr的粗细粒混合料CRR都随esk的增大而降低。分析表明：基于颗粒接触状态理论的esk是合理地表征粗细粒混合料CRR的一个物理状态指标,且两者呈现较好的负幂函数关系。 展开更多
关键词 粗细粒混合料 液化强度 颗粒接触状态 细粒含量 骨架孔隙比
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光纤Bragg光栅应变测试技术在大型振动台模型试验中应用 被引量：6
9
作者 陈苏 陈国兴 +2 位作者 徐洪钟 戚承志 王志华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期113-118,共6页
基于可液化地基上三拱立柱式地铁地下车站结构非破坏性振动台模型试验,用光纤Bragg光栅测试模型结构中柱镀锌钢丝应变时程,用应变片测试对应位置处微粒混凝土应变时程;运用Mann-Whitney U非参数检验方法,定量分析镀锌钢丝与微粒混凝土... 基于可液化地基上三拱立柱式地铁地下车站结构非破坏性振动台模型试验,用光纤Bragg光栅测试模型结构中柱镀锌钢丝应变时程,用应变片测试对应位置处微粒混凝土应变时程;运用Mann-Whitney U非参数检验方法,定量分析镀锌钢丝与微粒混凝土的协同工作关系。结果表明,模型结构在地震动作用下,处于弹性或轻微损伤工作阶段;不同地震动作用时,模型结构中柱顶部及底部镀锌钢丝应变测试样本与微粒混凝土应变测试样本非参数检验系数P均大于0.05,两者无显著性差异;对中柱中部,光纤Bragg光栅测试的应变形态显著优于应变片测试结果。对电磁干扰较大、信号较弱的测试部位或小尺寸基体材料,采用光纤光栅传感测试技术更适合。 展开更多
关键词 大型振动台模型试验 光纤Bragg光栅应变测试技术 镀锌钢丝应变 地铁地下车站结构
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基于计算机视觉的位移测试方法研究与实现 被引量：16
10
作者 陈苏 陈国兴 +2 位作者 韩晓健 戚承志 杜修力 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期73-78,99,共7页
针对Hough变换、最优圆拟合两种圆检测算法进行了圆检测效果、算法应用范围及计算效率的对比分析;研发了基于圆检测算法的非接触性动态位移测试方法并应用于大型振动台实验。结果表明:Hough变换圆检测及最优圆拟合圆检测均具有较好的圆... 针对Hough变换、最优圆拟合两种圆检测算法进行了圆检测效果、算法应用范围及计算效率的对比分析;研发了基于圆检测算法的非接触性动态位移测试方法并应用于大型振动台实验。结果表明:Hough变换圆检测及最优圆拟合圆检测均具有较好的圆参数检测效果。Hough变换圆检测方法更适用于测试背景简单且需单次识别多个标靶圆的工况;最优圆拟合圆检测方法更适用于测试背景复杂的工况。应用非接触性位移测试方法于大型振动台试验中,测试了模型地基土的位移反应。应用基于机器视觉技术的位移测试方法可以有效解决复杂工况下的位移测试问题。 展开更多
关键词 Hough变换圆检测 最优圆拟合圆检测 非接触性位移测试方法 振动台试验
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花岗岩全风化土湿化变形及强度的试验研究 被引量：17
11
作者 刘翔 陈国兴 孙田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3313-3317,共5页
基于某高速公路路基花岗岩全风化土浸水湿化的情况,采用GDS非饱和三轴仪进行了接近实际应力路径下三轴"单线法"湿化变形试验,研究了试样在不同围压、不同湿化应力水平下的湿化情况,得到了试样在湿化前后应力-应变曲线,轴变与... 基于某高速公路路基花岗岩全风化土浸水湿化的情况,采用GDS非饱和三轴仪进行了接近实际应力路径下三轴"单线法"湿化变形试验,研究了试样在不同围压、不同湿化应力水平下的湿化情况,得到了试样在湿化前后应力-应变曲线,轴变与体变间的变化规律,经成果分析表明,试样在湿化过程中均产生了轴变与体变,并且经湿化变形后产生了各向异性。当初始有效围压相同时,各湿化应力水平下的抗剪强度指标c、Φ值近似相等,与干样相比,湿样的黏聚力c值减少明显,内摩擦角值变化不大。在初始有效围压较低情况下,试样约在轴向应变达10%左右时体积变形由剪缩变为剪胀,而在初始有效围压较高的情况下则没发生类似的现象。 展开更多
关键词 花岗岩风化土 湿化变形 抗剪强度
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土-大型地铁地下车站结构动力接触效应研究 被引量：9
12
作者 庄海洋 吴滨 陈国兴 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期678-686,共9页
以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,考虑土与地铁车站结构非线性动力相互作用效应,分析了土与地下结构接触面的动力分离与滑移效应、土与地下结构接触面上动土压力和动摩擦力的分布规律与反应幅值,以及动力接触效应对地铁车站结构动... 以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,考虑土与地铁车站结构非线性动力相互作用效应,分析了土与地下结构接触面的动力分离与滑移效应、土与地下结构接触面上动土压力和动摩擦力的分布规律与反应幅值,以及动力接触效应对地铁车站结构动力反应的影响规律。研究结果表明:强地震发生时,在地铁地下车站结构侧墙顶端,出现了土与结构接触分离现象,在车站结构顶底板处,土与结构产生了相对滑移现象;考虑动力接触效应时,地下结构总体动力反应是变小的。给出了车站结构侧墙上动土压力分布规律及其动土压力系数,以及车站结构顶底板上的动土压力分布规律及其反应幅值。研究结果对进一步了解土与地下结构的动力接触效应及其对地下结构动力反应的影响,具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 地铁车站结构 土与结构相互作用 动力接触 动土压力
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不同初始剪应力下饱和珊瑚砂的液化特性
13
作者 秦悠 杜歆宇 +2 位作者 马维嘉 吴琪 陈国兴 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期197-204,209,共9页
因海洋环境特殊,珊瑚砂在斜坡等地质条件下受地震或波浪作用时应力复杂。为探究初始静剪应力水平对饱和珊瑚砂液化特性的影响,利用循环三轴仪对不同相对密度D_(r)的珊瑚砂开展系列循环三轴试验。试验结果表明,饱和珊瑚砂的轴向应变ε_(a... 因海洋环境特殊,珊瑚砂在斜坡等地质条件下受地震或波浪作用时应力复杂。为探究初始静剪应力水平对饱和珊瑚砂液化特性的影响,利用循环三轴仪对不同相对密度D_(r)的珊瑚砂开展系列循环三轴试验。试验结果表明,饱和珊瑚砂的轴向应变ε_(a)主要表现为循环流动变形和塑性累积变形2种模式。初始剪应力抑制超静孔压u_(e)的发展,而ε_(a)=2.5%对应的超静孔压u_(e2.5%)对循环应力比CSR不敏感,建立了基于固结比K_(c)和D_(r)的饱和珊瑚砂u_(e2.5%)的经验公式。提出了考虑K_(c)影响的应力参数CSR/K_(c)^(1.5),发现在相同D_(r)下,CSR/K_(c)^(1.5)与达到ε_(a)=2.5%所需循环次数呈负幂函数关系。此外,建立了适用于不同初始剪应力下超静孔压比随循环比增长的应力孔压模型。本文研究结果不仅对初始静剪应力对饱和珊瑚砂液化特性的影响有了进一步的认识,同时对海洋基础工程建设具有一定的指导价值。 展开更多
关键词 饱和珊瑚砂 初始剪应力 固结比 相对密度 动三轴试验 超静孔压 轴向应变 抗液化强度
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细粒含量对饱和珊瑚砂动力变形特性影响试验研究 被引量：7
14
作者 吴琪 杨铮涛 +1 位作者 刘抗 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1386-1396,I0003,I0004,共13页
为了满足南沙珊瑚岛礁及近岸军事与民事功能设施建设对珊瑚砂动力特性参数的急迫需要,系统而深入地研究珊瑚砂动力变形特性已是一项紧迫的科学任务。利用共振柱对取自南沙群岛某岛礁的珊瑚砂开展了系列动剪切模量和阻尼比特性试验研究,... 为了满足南沙珊瑚岛礁及近岸军事与民事功能设施建设对珊瑚砂动力特性参数的急迫需要,系统而深入地研究珊瑚砂动力变形特性已是一项紧迫的科学任务。利用共振柱对取自南沙群岛某岛礁的珊瑚砂开展了系列动剪切模量和阻尼比特性试验研究,探究相对密度Dr、初始有效围压σm’、细粒含量FC对南沙珊瑚砂动力变形的影响。试验结果表明:反映σm’对最大动剪切模量Gmax影响程度的应力指数n是与土性相关的常数;结合文献中3类砂类土的Gmax试验数据,发现随等效骨架孔隙比e*sk的增大各砂类土的应力修正最大动剪切模量Gmax/(σm’/Pa)n单调减小,且两者呈现较好的幂函数关系;在同一应变水平下,珊瑚砂动剪切模量G随FC的增大而减小,随Dr、σm’的增大而增大;当剪应变γ<10-4时,FC、Dr与σm’对阻尼比影响不大,而γ>10-4时,FC、Dr与σm’对阻尼比影响显著;Dr与σm’对动剪切模量比G/Gmax影响不明显;而当0%≤FC≤30%时,随FC增大G/Gmax-γ衰减曲线不断下降,给出了珊瑚砂Davidenkov模型拟合参数A、B的建议值,且发现参考剪应变γ0随FC线性减小。 展开更多
关键词 珊瑚砂 细粒含量 最大动剪切模量 动剪切模量比 阻尼比
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长江漫滩相软土动剪切模量与阻尼比特性试验研究 被引量：4
15
作者 吴琪 王子凡 +2 位作者 王常德 程科 陈国兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期125-135,145,共12页
为探究长江漫滩相软土的动剪切模量和阻尼比变化特征,利用共振柱仪和循环三轴仪对原状的南京长江漫滩相软土开展系列试验研究,探讨不同固结条件下漫滩相软土最大动剪切模量G_(max)、动剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ的变化规律。试验结... 为探究长江漫滩相软土的动剪切模量和阻尼比变化特征,利用共振柱仪和循环三轴仪对原状的南京长江漫滩相软土开展系列试验研究,探讨不同固结条件下漫滩相软土最大动剪切模量G_(max)、动剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ的变化规律。试验结果表明:随初始有效围压、固结应力比和固结度增加,漫滩相软土在各应变范围内G均规律性增大,阻尼比λ均规律性减小;同时给出考虑初始静应力的G_(max)建议公式及不同固结度下G_(max)的折减系数,并通过与其他区域软土的对比发现,固结比对长江漫滩相软土的G_(max)影响程度较大;在Martin-Davidenkov模型中,不同固结条件对G/G_(max)-γ关系的拟合参数α、β无显著影响,但与拟合参数γ_(0)存在一定相关,并最终给出相关公式及参数值。 展开更多
关键词 漫滩相软土 动剪切模量 阻尼比 初始静应力 固结度
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金塘海峡海洋土动剪切模量与阻尼比特性研究 被引量：12
16
作者 陈国兴 杨文保 +1 位作者 岳文泽 秦悠 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-8,共8页
为探究金塘海峡各类海洋土的动剪切模量G与阻尼比λ特征,对金塘海峡四个钻孔不同埋深的各类原状海洋土进行了系列室内共振柱试验,试验结果表明:(1)各类海洋土均呈现出"低剪切模量,高阻尼比"的强非线性与滞后性特性;各类海洋... 为探究金塘海峡各类海洋土的动剪切模量G与阻尼比λ特征,对金塘海峡四个钻孔不同埋深的各类原状海洋土进行了系列室内共振柱试验,试验结果表明:(1)各类海洋土均呈现出"低剪切模量,高阻尼比"的强非线性与滞后性特性;各类海洋土的最大动剪切模量Gmax均随埋深的增加而增大,且粉质黏土、粉土、粉质黏土混粉砂、粉砂的Gmax随埋深的增长速率依次减慢。(2)随着埋深的增加,各类海洋土的G/Gmax―γ曲线移向右上侧,非线性特性减弱;相反,λ-γ曲线移向右下侧,土体的滞后性减弱。(3)给出了金塘海峡各类海洋土G/Gmax―γ和λ-γ曲线随埋深变化的参数值。 展开更多
关键词 海洋原状土 动剪切模量 阻尼比 非线性 滞后性 埋深
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桩基核岛结构三维地震反应分析简化方法
17
作者 李文彪 蒋家卫 +1 位作者 陈国兴 朱升冬 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期86-96,128,共12页
核岛可能会受到潜在强地震的严重威胁。土-桩-核岛结构动力相互作用效应分析是桩基核岛结构抗震设计的核心问题。针对我国某拟建核电厂,以3D集中质量-梁杆模型模拟AP1000核岛结构,建立土质地基-群桩基础-核岛结构体系的3D整体有限元模... 核岛可能会受到潜在强地震的严重威胁。土-桩-核岛结构动力相互作用效应分析是桩基核岛结构抗震设计的核心问题。针对我国某拟建核电厂,以3D集中质量-梁杆模型模拟AP1000核岛结构,建立土质地基-群桩基础-核岛结构体系的3D整体有限元模型和简化模型。在该简化模型中,采用“等效单桩”代替群桩基础,采用Penzien集中质量模型模拟土-桩-结构动力相互作用,采用土弹簧模拟土-核岛底板动力相互作用。选取频谱特性差异显著的近场中强震、中-远场强震和远场大震记录作为输入基岩地震动,采用广义non-Masing滞回本构模型考虑土的动力非线性特性,对比分析3D简化模型和整体有限元模型计算的核岛结构(屏蔽建筑和安全壳)地震反应特征。结果表明:2种模型计算的核岛结构水平向和竖向峰值加速度、水平向峰值相对位移随高度的变化以及屏蔽建筑顶部水箱晃动水的水平向谱加速度β谱的值均基本吻合;在低频丰富的强地震动作用下,2种模型计算的核岛结构顶部的竖向谱加速度β谱的值基本一致。这表明简化方法能合理模拟桩基核岛建筑结构的地震反应特征,可作为桩基核岛结构地震反应分析的一种辅助方法。 展开更多
关键词 核岛结构 地震反应特征 土-桩-结构动力相互作用 等效单桩 三向地震动
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循环荷载下饱和南沙珊瑚砂的液化特性试验研究 被引量：44
18
作者 马维嘉 陈国兴 +2 位作者 李磊 吴琪 刘景儒 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期981-988,共8页
针对饱和南沙岛礁珊瑚砂,开展了一系列不排水循环加载试验,研究了相对密度D_r和初始围压■对饱和珊瑚砂的超孔隙水压力、应变发展、有效应力路径及动强度特性的影响,并比较了珊瑚砂与福建砂的液化特性差异。试验表明,珊瑚砂的超静孔压Δ... 针对饱和南沙岛礁珊瑚砂,开展了一系列不排水循环加载试验,研究了相对密度D_r和初始围压■对饱和珊瑚砂的超孔隙水压力、应变发展、有效应力路径及动强度特性的影响,并比较了珊瑚砂与福建砂的液化特性差异。试验表明,珊瑚砂的超静孔压Δu的发展模式与石英砂的有较大区别,可用修正后的Seed模型进行表征。珊瑚砂液化时的累积能量耗散远比福建砂的大。珊瑚砂的轴向应变ε_(DA)随着循环振次增加而逐渐变大,不会发生急剧增大的现象。在有效应力路径接触相转换线后,珊瑚砂会发生剪胀和剪缩交替出现的现象,仍然会存在有效应力。较之福建砂Δu的波动特征,珊瑚砂Δu的波动更大,且当Δu接近■时波动明显增大,产生"瞬时液化"现象。珊瑚砂的动强度随着D_r以及■的增大而增大。珊瑚砂的动强度大于石英砂的动强度。 展开更多
关键词 饱和珊瑚砂 不排水动三轴试验 孔压发展模式 动强度
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不同海域海洋土动剪切模量与阻尼比的比较研究 被引量：9
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作者 杨文保 陈国兴 +2 位作者 吴琪 秦悠 赵凯 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期112-117,共6页
为探究海洋土动剪切模量G与阻尼比λ随深度H的变化特征,对渤海湾海域3个钻孔不同深度粉质黏土开展系列共振柱试验,并与文献中不同海域的各类海洋土和陆域土的应变相容的G与λ进行了比较。研究发现:渤海湾粉质黏土呈现"低剪切模量,... 为探究海洋土动剪切模量G与阻尼比λ随深度H的变化特征,对渤海湾海域3个钻孔不同深度粉质黏土开展系列共振柱试验,并与文献中不同海域的各类海洋土和陆域土的应变相容的G与λ进行了比较。研究发现:渤海湾粉质黏土呈现"低剪切模量,高阻尼比"的强非线性与显著滞后性特征,应变相容的G和λ分别随H增加而增大或减小;各类海洋土的最大动剪切模量Gmax均随H增加而规律性增大;当H相近时,不同海域海洋土较陆域土具有更强的非线性、更显著的滞后性和更大的小应变阻尼;且各类海洋土应变相容的G与H存在显著的相关性,给出了具有较好普适性的各类海洋土Gmax、G与H的经验预测方程。 展开更多
关键词 海洋土 粉质黏土 动剪切模量 阻尼比 土层深度 预测方程
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动剪切模量与阻尼比的共振柱和动三轴对比试验研究 被引量：9
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作者 卜屹凡 陈国兴 +1 位作者 周正龙 吴琪 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期343-349,356,共8页
利用GCTS共振柱试验仪和循环三轴试验仪分别对砂土和黏土进行了动剪切模量和阻尼比试验,研究了共振柱和动三轴试验得到的规准化动剪切模量比G/Gmax和阻尼比λ随剪应变γ变化的规律,并考虑了土样类别以及深度对两种方法测得的G/Gmax和λ... 利用GCTS共振柱试验仪和循环三轴试验仪分别对砂土和黏土进行了动剪切模量和阻尼比试验,研究了共振柱和动三轴试验得到的规准化动剪切模量比G/Gmax和阻尼比λ随剪应变γ变化的规律,并考虑了土样类别以及深度对两种方法测得的G/Gmax和λ的影响。试验结果表明,共振柱和动三轴两种试验得到的土体G/Gmax和λ具有良好的一致性,且与土样的深度和类别无关,可将两种试验方法结合起来共同测定土体10-6~10-2应变范围内的G/Gmax和λ,从而为重大工程场地地震效应分析提供宽应变范围内的G/Gmax和λ曲线。 展开更多
关键词 共振柱试验 动三轴试验 动剪切模量比 阻尼比
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