土动力学2课件.ppt

2、起始应力条件 上覆有效应力?v’愈大，液化可能性愈小 起始固结应力比Kc＝ ?1c/?3c(?0/ ?3c)愈大，抗液化能力愈强。 ?d/2?3c 0.5(Kc-1)时，周期荷载下的水压不会增大到引起初始液化状态，而视其Kc和动剪应力比的大小达到相应的稳定值。 ?d/2?3c 0.5(Kc-1)时，会导致初始液化。 动荷条件 波型 振幅 频率 持续时间 作用方向 波型 冲击型波(仅在部分时间内具有相同的最大加速度，在它前只有1—2个峰的振幅超过最大振幅的60％) 振动波型(在最大振幅的一侧波型内有3个以上的峰，其振幅超过最大振幅的60％) 冲击型波荷载作用时，孔隙水压力突然增高。 振动型波荷载作用时，孔隙水压力逐渐上升。 在冲击型波下达到液化的应力比，大于在振动型波下达到液化的应力比；砂土对于液化的抵抗能力在冲击型波作用时最大，振动型波作用时次之，正弦波作用时最小。 土的破损效应还取决于应力脉冲的作用顺序(应力路径)，较大的应力脉冲，不管它的位置如何，都可产生较大的孔压增量，较小的应力脉冲，当其在大应力之后出现时，会引起与应力脉冲大小不成正比的破坏作用，在大应力之前出现时，将有增大抗液化强度的作用。 大波效应(应变和孔压的反应主要取决于大应力脉冲的作用) 首波效应（在大脉冲前，中应力脉冲出现愈早，反应愈大) 连波效应(在大脉冲后，中应力脉冲相连愈早，反应愈大) 缓冲效应(大脉冲在前时，后连的应力脉冲愈小，反应的终值愈小) 强化效应(大脉冲在后时，前行的应力脉冲愈小，反应的终值愈小) 加速效应(孔压发展较高时，小脉冲的作用会显著地加速变形破坏的进程) 振幅和频率（a=4?2f2A） 试验表明：只要加速度不变，在低频高幅和高频低幅的不同组合情况下，土的动力反应并没有多大的差别 一定密度和应力状态的砂土，在高频率时能够较在低频率时更早地达到动力屈服 动荷作用持续时间 对砂土液化的发展具有极大的影响。即使动荷的幅值并不很大，但如果振动的时间很长，也可能引起砂土的液化。 振动作用方向 垂直和水平方向的振动作用对同样试验引起的反应大致相同，但45?方向上的振动作用，能够产生较大的试样变形或较低的抗剪强度 排水条件 排水条件系指土层的透水程度、排渗路径及排渗边界条件。通常研究地震作用下的液化问题时在不排水条件下进行试验。 Y.umehara、k.zeu及k.Hamada等人在部分排水条件下进行液化试验，以渗透系数k和渗径L的比值来反映排渗条件，?＝k/L，由达西定理得v＝ ?H，得 总结： 易液化的土：细的颗粒，均匀得 级配，浑圆的土粒形状，光滑的土粒表面，较低的结构强度，低的密度，高的含水量，较低的渗透性，较差的排水条件，较高的动荷强度，较长的振动持续时间，较小的法向压力。 饱和砂土液化可能性估计 研究液化需要解决的问题 判别砂土是否液化 采取措施预防或减轻液化引起的危害 进行下列几方面的评价工作 估计液化可能性（估计液化势） 估计液化范围 估计液化后果 判别饱和土体液化可能性有两条途径 经验方法 试验分析法 试验分析法 抗液化剪应力法（剪应力对比法） 经验法 规范法（临界标贯击数法） 临界孔隙比法 振动稳定密度法 标准爆破沉降量法 临界振动加速度法 波速法 综合指标法 静力触探法和统计法 临界孔隙比法（Casagrande，1936） 临界孔隙比ecr－剪切破坏时体积不发生改变时的孔隙比。 e? ecr 液化 e ecr 不液化 振动稳定密度法 振动稳定密度－饱和砂土在某一强度的动荷作用下达到体积不变时所相应的一种密度，一定的振稳密度对应于一定的动力强度。 饱和砂土实际密度振稳密度 液化 饱和砂土实际密度?振稳密度 不液化 临界标准贯入击数法 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001） 设防烈度是6度时，饱和的砂土或粉土（不含黄土），一般情况下可不进行判别和处理。但对液化沉陷敏感的乙类建筑物可按7度的要求进行判别和处理。7～9度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。 饱和的砂土或粉土，当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响： (1)地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8度时可判为不液化土； (2)粉土的粘粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率，七度、八度和九度分别不小于10、13和16时，可判别为不液化土(粘粒含量采用六偏磷酸钠作分散剂测定)； (3)采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响： dud0+db-2 dwd