P 波和SV 波耦合入射饱和软土动力特性试验研究
2021-01-08赵瑞斌李瑞源刘中宪徐志涛
天津城建大学学报 2020年6期
赵瑞斌,李瑞源,刘中宪,c,徐志涛
(天津城建大学a.土木工程学院;b.天津软土特性与工程环境重点实验室;c.土木建筑结构防护与加固重点实验室,天津300384)
地震引起的土体软化、变形、破坏以及震陷一直是土动力学研究的重点问题.随着实验仪器的发展,越来越多的学者开始采用实验来模拟地震荷载作用下土体的动强度、动孔压、动模量以及软化系数等.
目前,大多数模拟地震的土动力学实验采用Seed等[1-2]将地震荷载简化为垂直向上的剪切波,通过在试样上施加等效的正弦波来模拟地震荷载作用在土体中的动力特性.但大量地震实测数据表明,近场地震中地震波将不在垂直入射,而以一定的角度倾斜入射.比如,Takahiro 等[3]根据发生在日本东京的24 个近场强震记录,反演分析得出地震波在近地表的入射角度为12.4°~54.1°.尤红兵等[4]研究了水平层状场地在斜入射地震波作用下的动力响应,得出大多数实际地震波的入射角度为30°左右,采用垂直入射时计算结果可能偏于不安全.
以往大多数地震波的模拟主要是以横(S、SV)波为研究对象,鲜有考虑P 波的影响.这是由于P 波在远场地震中衰减很快,在地表产生动力特性微小.但是,随着近年来全球地震频发,城市直下型地震发生时,其产生的P 波在地表的作用不容忽略.例如,对2008 年四川汶川地震的研究[5-6]表明,地表建筑物的破坏是纵波和横波共同作用的结果,P 波在近地表的波速可达5.35 km/s.Rascol[7]通过实验研究表明P 波和S波耦合……
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