基于贝叶斯网络的自由场地震液化沉降评估
2018-09-28唐小微胡记磊
唐小微, 白 旭, 胡记磊
(1.大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116023;2. 华中科技大学 土木工程与力学学院,武汉 430074)
地震液化引起地基沉降导致的地下或地上结构物的破坏是液化灾害的一种表现形式。在地震液化后,随着液化土层的超孔隙水压力消散,土颗粒的重新排列会导致地基土排水再固结,出现地基土下沉现象,从而引发地基承载力失效,导致地下或地上结构物破坏,如1964年日本新泻Mw7.5级地震中因地基液化导致的沉降灾害严重,最大沉降量高达约3.8 m,导致大量房屋损坏、倾斜,甚至倒塌[1];1999年中国台湾集集Mw7.6级地震中彰化滨海工业园鹿港西二区发生严重液化,导致地表沉降达0.33~0.45 m[2];2011年日本东北地区太平洋近海岸Mw9.0级地震,导致东京地区的液化沉降均在0.3~0.5 m,最严重的液化沉降量高达约1 m,造成大量房屋、桥梁和地下工程设施破坏,带来了巨大经济损失[3]。
地基沉降通常分为软土塑性变形、非饱和砂土震密引起的沉降和饱和砂土液化后再固结引起的沉降,本文只考虑饱和砂土液化发生后沉降评估的相关研究。液化后的沉降评估方法大致可以分为三类:①基于室内试验或现场数据建立的简化评估法;②考虑地震液化沉降的不同影响因素及其非线性和不确定性的机器学习方法;③数值模拟方法。其中,简化算法以Tokimatsu & Seed法[4]和I & Y(Ishihara & Yoshimine)法[5]为代表的两种方法都是基于地基土沉降与砂土的密实度和地震的最大剪切应变的关联为基础,建立的经验模型,其计算简单快捷,但计算粗略,容易导致计算结果的精度较低,且无法考虑液化喷砂冒水引起的水土流失、土骨架破坏和土体介质不连续等因素影响,适用范围较窄。……
