不同设防水准下场地液化震害风险差异性研究

设防水准是决定液化灾害防御效果的重要因素，但目前不同设防水准下场地液化震害风险差异性认识尚少，以至于我国建(构)筑、公路、铁路、水运、电力等工程领域的抗震规范迄今仍采用基本(中震)地震动作为场地液化震害的设防指标。建立简化模型，以较为成熟和工程上能够接受的场地液化分析方法为基础，推导出基本(中震)地震动、罕遇(大震)地震动和极罕遇(巨震)地震动下场地液化震害风险计算公式，讨论3种设防水准下场地液化震害风险的差异性，并通过2021年我国青海玛多7.4级地震中液化震害现象的对比分析，论证了对场地液化进行大震设防的必要性。研究表明：3种不同设防水准下场地液化震害风险变化显著，随地震动作用水平增大，震害风险明显增强；就我国分布广泛的七度区和八度区内的工程场地来说，以最不利为原则，对于中震作用下接近液化、轻微液化和中等液化的场地，当考虑大震和巨震地震动作用时，场地的液化指数及其概率水平都有大幅提升，液化等级至少提高一级，大部分会提升两级，部分提高三级，发生概率则提高20%～30%，且达到高和极高风险水平；2021年玛多7.4级地震中，液化设防的地震动水平、实际遭受的地震动强度、场地液化部位和程度...     

基于新疆巴楚地震调查的砂土液化判别新公式

以新疆巴楚—伽师 Ms6.8 级地震液化现场勘察和测试为基础,获取了 47 个场地的标准贯入试验资料,分析了现有基于标准贯入的砂土液化判别方法的适用性,提出了新的砂土液化判别公式。分析表明国内外现有基于标准贯入击数的砂土液化判别公式不适用于新疆地区,中国现有规范对此次巴楚地震非液化点判别成功率 88% ,但对液化场地判别成功率仅为 38% ,会给出明显偏于危险的结果。以新调查数据建立的砂土液化判别模型由地震烈度、实测标准贯入击数、标准贯入击数基准值、地下水位、砂土埋深等 5 个参数构成,其中标准贯入击数基准值以及地下水位和砂土埋深的影响系数分别采用归一化方法和本文提出的优化方法给出。与中国现有规范相比,新疆巴楚液化土层有所增加,推导出的标准贯入击数基准值远小于现有规范,表明巴楚地区抗液化能力显著低于以往形成我国规范时调查的可液化场地,深层土和低水位砂层液化可能性更大。所建立的砂土液化判别新公式,液化回判成功率为 91% ,非液化回判成功率为 85% ,表明构建的模型合理,计算公式可靠,同时新公式延续了中国现有规范的基本形式,工程使用方便,可为新疆地区区域性规范制订提供参考。     

基于支持向量机的砂土地震液化判别模型

根据影响砂土地震液化的主要因素，建立了砂土地震液化的支持向量机判别模型。该模型通过有限的经验数据的学习，获得了砂土地震液化与其影响因素之间的非线性映射关系。运用所建立的模型对具体的场地进行了液化判别，其结果表明，利用支持向量机理论构建分类器能在一定可靠度条件下正确判别砂土地震液化。     

基于未确知均值聚类分析的砂土地震液化评价

基于未确知测度理论,建立了砂土地震液化判别和液化势分级的未确知均值聚类分析模型和方法。针对砂土地震液化评价中的许多不确定性影响因素,选用地震震级,地面地震加速度幅值,标准贯入击数,比贯入阻力,砂土相对密实度,砂土平均粒径和场地地下水位等7个评价指标作为判别因子;选用17个砂土样本作为训练样本,建立各评价指标的未确知测度函数,以样本中的各评价指标数据的平均值表示其分类中心;利用相似权赋权方法确定评价指标的权重,依据未确知测度距离判别地震液化等级;根据建立的模型对训练样本回判,回判正确率为94.12％。将建立的模型对20个测试样本进行判别,将判别结果与地震液化的实际情况、BP神经网络和SOFM神经网络等方法的评价结果进行了对比。研究表明,该模型的评价结果与实测结果,以及BP神经网络、SOFM神经网络等方法的评判结果一致性较高。     

海域工程场地液化判别中震级取值问题探讨

在利用经典的Seed抗液化剪应力法进行工程场地液化判别中,需要确定震级等几个关键性的参数,但目前在许多海域工程场地的砂土地震液化危险性判定中,因周围缺乏可参考的工程等原因,地震参数往往难以确定。针对海域工程的这一实际情况,提出借用地震危险性综合概率分析方法所确定的场地可能遭受破坏性地震的等效震级作为参考量值,并尝试将其应用于渤海海域2个海洋平台场地海底泥面以下15 m范围内的饱和粉、砂土层液化判定。结果表明,该方法具有较好的效果,能为海域工程场地砂土液化势的概率判定提供更加合理的震级参数,具有较好的实用价值。     

谈蚌埠地区饱和粉土液化判别方法

简述了饱和砂土和饱和粉土在地震中液化所引起的危害性,以及饱和砂土和饱和粉土的液化机理及其液化判别的方法,并通过工程实例分析蚌埠地区饱和粉土液化的判别方法,为了提高液化判别精度,进一步详细地分析了影响其液化的因素,为合理的抗液化设计提供帮助。     

广州地铁砂土层液化判别

在广州地铁工程砂土地震液化判别过程中,考虑了地铁结构与液化土层的相互作用。通过大量的现场实验、室内动三轴实验,总结了水平场地、区间、车站土层液化分布情况和液化特点;为了提高液化判别精度,进一步详细地对比和检验了现场和室内的判别结果,分析了液化土层与结构的空间相对位置以及结构对液化势的影响,所采用的多参数和多手段的液化判别技术为合理的抗液化设计提供帮助。     

性能设计中设防标准与设计参数的确定

传统的抗震设防标准不能有效地控制结构的的破坏和经济损失。提出在基于性能的抗震设计理论中,应该以某些地震动参数作为抗震设防的依据;而且将地震设防等级分为常遇地震、偶遇地震、罕遇地震和稀罕地震四级,并指出抗震设计时可以选用设计地面运动加速度和场地特征周期作为设计参数。     

珊瑚土工程场地地震液化特征解析

通过剖析近期大地震珊瑚土液化震害调查资料,对比陆相土液化研究成果,取得珊瑚土工程场地液化特征的一些基本认识,并指出珊瑚土液化研究的关键问题。分析表明:珊瑚土工程场地在遭遇强地震作用时会出现与陆相砂土、砾性土场地一样的液化及破坏现象,且会成为人造岛(礁)地震破坏的主因;地表峰值加速度0.10g(地震烈度七度)为目前触发珊瑚土层液化的最小地震强度,液化可发生在珊瑚土吹填层或泻湖沉积物中;实际工程场地中的珊瑚土层为由砾到粉土的宽级配无黏性土组成,并非砂土,发现的已液化珊瑚土与已液化陆相砾性土的颗粒级配类似;高剪切波速珊瑚土层会发生液化,触发渗透性较好的珊瑚土层液化需要特殊埋藏条件,现有砂土液化判别方法不适于珊瑚土工程场地;我国南海地区岛礁工程存在遭遇强地震客观风险,且其珊瑚吹填土级配与历史地震液化珊瑚土和砾性土级配接近;珊瑚土场地液化风险研究的关键是珊瑚土液化性态的实验室复现、现场珊瑚土层密实程度界定技术和液化判别技术。     

市政隧道抗震设防专项论证若干问题

针对市政隧道抗震设防专项论证中的设防目标、工程场地的地震安全性评价和抗震计算方法若干问题进行_『分析和探讨,认为：市政隧道抗震设防目标可采用设防地震和罕遇地震两级抗震设防;需要进行抗震设防专项论证的市政隧道也要进行工程场地的地震安全性评价;设防地震的抗震计算可采用惯性力法、反应位移法或反应加速度法,对于罕遇地震,可采用时程分析法进行抗震计算。     

液化势的概率估计和判别标准

利用人工神经元网络模型和可靠度理论，对大量的液化和未液化场地标准贯入试验基本数据进行了分析，给出了地震时饱和砂土的极限状态函数和失效概率函数。对于重大工程可以利用这两个函数来确定场地的液化概率，并进行液化风险设计决策。但对于一般工程，通常是根据液化判别标准来估计其液化势。本文将提出一个新的建立液化判别标准的方法，根据这个途径并考虑我国建筑抗震规范中设计地震分组的有关规定，就一般工程场址给出具有明确概率的液化判别标准。这个途径与通常的方法相比，其优点是非常明显的。     

铁路路基砂土液化判别依据及处理方法

以《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)为依据,并结合工程实例系统的论述了铁路路基砂土液化判别依据及场地砂土液化的评价方法,并提出合理的处理措施以保证铁路路基稳定。     

砂砾土液化的剪切波速判别方法

 剪切波速也正逐步成为土层液化判别的基本指标之一,但采用现场波速资料得到的砂砾土液化判别方法尚较少见。针对2008年汶川8.0级地震显著的砂砾土液化现象,获取45个场地剪切波速结构,以此提出基于剪切波速的砂砾土液化判别方法;构建相应模型和计算公式,并分析现有2种典型砂土液化剪切波速判别方法对砂砾土的适用性。提出的砂砾土液化剪切波速判别方法由初判和复判组成,初判包括地质年代、埋藏条件和含砾量3个条件;复判模型则由地震烈度、剪切波速基准值、地下水位、砂砾土埋深和和含砾量等5个参数构成,并分别采用归一化方法和优化方法推导出剪切波速基准值以及地下水位和砂砾土埋深的影响系数。砂砾土与砂土属不同土类,相同波速值下二者密实程度不同,现有砂土液化剪切波速判别方法对砂砾土不适用,给出的判别结果明显偏于危险。获取的砂砾土液化资料扩充现有液化数据库内容,提出的砂砾土液化剪切波速判别方法简单明了,回判成功率高,可为工程应用及规范修订提供参考。     

基于径向基函数神经网络模型的砂土液化概率判别方法

以国内外25次大地震中的344组场地液化实测资料为基础,通过径向基函数神经网络模型的训练和检验,分析了修正标准贯入击数N1与饱和砂土抗液化强度之间的非线性关系,建立了饱和砂土液化极限状态曲线或抗液化强度临界曲线经验公式。经统计分析,给出了液化和非液化的概率密度函数以及抗液化安全系数与液化概率之间的经验公式,最后导出了具有概率意义的饱和砂土抗液化强度经验公式。当液化概率水平为50%时,即等价于传统的确定性砂土液化判别,该方法预测液化和非液化的可靠性分别为90.4%和81.2%,具有较高的可靠性。本文提出的砂土液化概率判别方法,使工程场地的砂土液化概率判别如同确定性砂土液化判别一样简单、方便,从而使砂土液化概率判别方法用于工程实践和纳入有关规范成为可能。     

地下水位上升对北京土层地震液化的影响

地下水位是砂土地震液化的重要影响因素，南水北调中线工程全线贯通后北京市地下水位持续上升。收集99个钻孔资料和122个地下水位监测站数据，采用基于最佳拟合分布的克里金插值方法，构建北京研究区域地下水位埋深和地层空间分布模型，分析地下水位变化对北京土层地震液化的影响。取地震加速度为0.2和0.4g,采用两种基于标准贯入试验的液化判别方法，在北京市平均水位上升1m、3m、5m的情况下，计算液化指数的空间分布和区域液化等级划分。结果表明：随着北京市地下水位的上升，研究区域液化面积增大，液化等级整体有所提升。地震加速度为0.4g时，规范法计算得到地下水位升高5m,液化面积占比从30.8%提升至70.7%。该液化危险性评价为北京市岩土工程建设提供了有力指导，也为全球类似地下水位上升地区提供了计算方法。     

桩基础抗液化能力分析

文章介绍了砂土在地震作用下产生液化的危害性及砂土地基消除地震液化的一般方法，通过工程实例分析桩基础的抗液化能力，从而充分有效地利用桩基础的标准承载力，达到安全可靠地节约投资，降低造价的目的。     

地震砂土液化机理及其判别方法研究综述

列举出由于砂土液化对工程建筑及人民生命财产所造成的不利影响,并探讨了地震力作用下饱和砂土的液化机理,对国内外判别液化的方法及液化机理和研究现状做了归纳和评述,为砂土液化研究和治理提供了必要的理论依据。     

现行规范剪力墙轴压比限值的研究和探讨

现行规范中对剪力墙轴压比的计算仅考虑重力荷载代表值的轴向压力作用,基于此概念的剪力墙轴压比限值规定存在值得商榷之处。通过对一个具体工程案例的研究和分析,提出了对剪力墙截面在罕遇地震作用下,应力计算时考虑压弯共同作用的计算方法,将原来控制墙肢轴压比的思路转变为控制墙肢的应力比。采用了三种地震作用计算方式对嵌固端楼层剪力墙进行罕遇地震作用下的墙肢应力计算,根据约束条件和受力条件的不同,每个墙肢选取三个关键部位进行计算。计算结果表明,考虑压弯共同作用的计算方式能更有针对性地控制剪力墙的应力比,即便按照现行规范方式计算的墙肢轴压比已经超过限值,也能确保其在罕遇地震作用下混凝土不被压溃;采用控制罕遇地震作用下墙肢应力比的方法,能够优化墙肢截面,使其混凝土抗压性能得以充分发挥。     

基于不同原位试验的土壤液化判别模型保守性评估

基于现场原位试验和地震液化案例库建立的液化判别模型是一种常见的场地液化判别方法。然而,场地液化判别模型存在着准确性因测试手段而异的问题,即判别模型存在偏差;同时基于同一原位试验建立的液化判别模型的准确性因地震场地而异,即存在地震场地变异性。为评估基于SPT,V_s和CPT建立的液化判别模型的保守性特点,研究汇编了同时含有3种原位试验的地震液化案例库,分别含88,176,107个案例,涉及6次地震事件和场地。根据汇编的案例库采用贝叶斯分层建模法(BHM)标定了SPT-Youd模型、V_s-AS模型和CPT-RW模型的偏差系数,建立了分地震场地的液化判别模型。结果表明：CPT-RW模型的场地液化判别结果最为保守,SPT-Youd模型存在高估多个地震场地的抗液化能力而偏于危险的情况,V_s-AS模型的保守性则介于两者之间;基于汇编的CPT案例库,运用BHM法分地震场地建立的液化判别模型能够有效地修正CPT-RW模型的保守性,且不同地震场地的修正程度不同。研究工作可在工程师采用多种原位试验结果评估同一场地的液化势时提供有效的先验信息。     

关于建立新的液化判别标准的建议

利用BP神经网络模型和可靠度理论对我国大量液化和未液化场地标准贯入试验数据进行分析,得到了地震时饱和砂土液化极限状态函数和液化概率函数。本文建议以这两个函数为基础建立新的液化判别标准。