随机荷载作用下饱和松砂的动力特性试验研究
2015-12-21王忠涛周思超
水利与建筑工程学报 2015年5期
王忠涛,周思超
(大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连116024)
波浪荷载可能诱发浅海砂土液化,进而造成海洋结构物失稳。调查研究表明,对于水深小于150 m的非地震活动区海域,波浪荷载是砂质海床液化的最重要诱因[1]。由于海面附近风场结构复杂,波面起伏振荡[2],波浪荷载本质上是一种随机荷载。对于随机波浪的数值模拟已有较多研究成果,包括利用波浪叠加法,研究海床的动力响应与液化[3-4];利用谱分析,研究海洋施工平台的动力响应[5];根据海浪波面时程分析海底埋置管线与土的相互作用[6-7]等。但由于试验仪器的限制和工程简化的需要,现阶段对波浪荷载的试验模拟主要采用代表波法。代表波是在对波高、周期等波浪要素进行统计分析后,采用的具有统计特性的特征波。通常是对实时波浪记录按照上跨或下跨零法进行分解获得一系列波高和周期,并按波高大小降序排列,取前1/3大波的平均波高和对应的周期作为特征值。采用代表波法研究土体动力响应的成果主要有循环荷载作用下黏土的孔压特性[8],码头桩基竖向承载力特性[9],海床砂土动强度特性[10]等,而通过直接施加符合波浪特点的随机荷载研究砂土动力特性的试验成果较为少见。
目前随机荷载作用下砂土动力特性的研究较多集中在地震工程领域,通过对比地震荷载下等幅波形与真实波形的试验结果[11-13]发现,在不同的地震波作用下,土的变形发展趋势明显不同,等幅加载无法替代真实的地震加载过程。……
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