厦门典型地基土的地震反应分析与评价

摘要

为评价厦门地基抗震的稳定性,用有限元法对4个典型场地进行了地震反应分析,并用《建筑抗震设计规范》(GB50011–2001)推荐的方法和振动台模型试验结果作了综合评判。第1场地包含1层填土、2层砂土和1层软土,第2场地为厚10 m的填土,第3场地为厚26 m的软土,第4场地为厚15.5 m的饱和含泥中粗砂。各种土的本构关系都采用等效非线性模型,用提出的孔压模型计算砂土的动孔压变化,用模量软化法计算地基永久变形;模型参数主要来自研究成果。场地用八节点等参元剖分,采用单元集中质量矩阵和瑞利阻尼矩阵,用Wilson-θ法和波前法求解动力反应方程。共分析了20种工况:包括3种输入地震波(2种厦门天然波和松潘波)、3种地震加速度峰值(0.15,0.2和0.3 g)、4种静荷载强度(0,50,100,150 kPa),得到了各场地的变形场、孔压场、震陷量、隆起量和液化等级。研究结果表明:在强震作用下,填土地基的震陷量较小,对环岛路影响不大;深厚软粘土地基震陷量较大,从局部剪切破坏向整体剪切破坏发展;埋藏较浅的砂土会发生液化。研究成果对厦门市的地基抗震决策有重要参考价值。