【摘 要】
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砂土液化是地震灾害的重要表现形式之一,而在近年来发生的地震中砂土液化引起的大变形现象也普遍存在,并且对液化地区的地下管线、道路、建筑物等生命线工程造成的损坏比单纯
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砂土液化是地震灾害的重要表现形式之一,而在近年来发生的地震中砂土液化引起的大变形现象也普遍存在,并且对液化地区的地下管线、道路、建筑物等生命线工程造成的损坏比单纯的砂土液化更加严重。目前,在岩土工程问题上数值模拟的方法中应用最多的方法是有限元法,但是当采用有限元法对饱和砂土进行液化大变形动力分析时,发现存在土体单元在遇到不均匀大变形时,会由于局部单元扭曲而发生计算中断的现象。与有限元法需要通过单元连接来构造逼近函数不同,无网格法只需要通过一组离散的节点来构造逼近函数,并且这些节点是相互独立的,并不会受到单元或网格的约束,因而能够克服因单元扭曲而造成的计算中断,非常适合在考虑液化大变形条件下的数值分析。本文主要研究无网格伽辽金法(EFG)在饱和砂土液化大变形中的应用,主要分三个方面:1.将无网格伽辽金法(EFG)运用到饱和砂土的液化大变形数值模拟中,并和有限元法的计算结果进行对比分析,通过桩土模型验证了无网格伽辽金法(EFG)在液化大变形问题分析中的有效性。当采用有限元法在考虑大变形条件下对桩土模型进行分析时,计算过程中由于局部单元扭曲而出现中断,而采用无网格伽辽金法(EFG)则可以避免这一现象的出现,说明了无网格伽辽金法(EFG)在液化大变形模拟中的优越性,同时,通过对比中断之前有限元法和无网格法的计算结果,验证了无网格伽辽金法(EFG)与有限元法相比是有效的。2.利用无网格伽辽金法(EFG)对给定的边坡模型进行分析。首先,同时应用有限元法和无网格伽辽金法(EFG)进行计算,发现在地震波输入下,应用有限元法计算时,由于饱和砂土的液化大变形导致边坡坡脚局部单元扭曲而使计算无法进行,而无网格伽辽金法(EFG)则可以将计算完成。因此采用无网格伽辽金法(EFG)对边坡模型进行了渗透系数、初始模量比、地震动方向、坡度、不同土体等因素分析。3.通过上述的结论及对其他文献的总结,对地震液化诱发地面大变形的防治措施进行了简单的总结。
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