自由场典型液化特征数值模拟试验

应用FLAC3D实现自由场液化数值模拟试验。试验结果验证了砂土液化典型特征超静孔隙水压升高,有效应力降低,体积压缩积累增大。证实了液化的隔振作用砂土在液化状态变为流体,不能传递剪力,液化时砂土位移、速度、加速度振幅显著降低,剪应力降低,动水向上渗流,土体向下沉降,水平残留不可恢复位移。球压应力、有效压应力、动水压力满足有效应力原理,但有效压应力的减小与超静水压力的增加不是等量关系。试验表明,激振频率对液化特性有影响,输入频率接近场地自振频率,场地液化程度高,场地位移、变形大。低频输入场地底部液化程度高,高频输入场地顶部液化程度高。输入加速度小液化程度低,输入加速度大液化程度高。采用Byrne塑性模型作不同相对密度自由场液化试验,密实砂土液化程度低,松散砂土液化程度高,超静孔隙水压比稳定值达0.8。作干砂Finn模型数值试验,结果表明,干砂自身的体积压应变比饱和砂大,有效压应力等于球压应力且逐渐减小,干砂没有隔振性能。研究成果为液化场地下结构动力分析提供理论及试验基础。