大型砂箱邊界對於推估砂土動態性質之影響評估

摘要

以往之分析中常以单一系统分析大型砂箱物理模型试验以推估砂土之动态性质,然而此方法并无考量砂箱边界之影响.本研究透过在国家地震工程研究中心的大型砂箱物理模型试验结果来研究砂箱边界对推估饱和砂土动态性质之影响.由于试验时砂箱并未装满,砂箱上层之中空部分可能会对下层饱和砂土之振动反应造成影响;为了更精准模拟振动之反应,本研究采用双层系统之震动理论,以别于一般使用单层系统之震动理论来分析砂箱之反应.藉由砂箱第3层(砂土表层)与第1层(砂箱顶层)加速度记录之转换函数与自由震荡反应,来评估上层空箱部分对震动反应之影响,进而推得砂箱之动力参数,并修正分析得到之土壤动态参数.经研究发现,空箱会产生3-4％的阻尼,其剪力波速约为12m/s,因而造成以单层土壤推估之土壤阻尼与剪力波速低估,整体而言砂箱的影响并不显着,因此仍可使用单层系统分析.