脉冲地震动中竖向加速度对场地液化的影响

为研究近断层脉冲地震动中竖向加速度对砂土场地液化的影响，基于有限元平台OpenSees开发的边界面塑性本构模型，建立了动单剪单元试验模型和饱和砂土三维有限元模型。选取台湾Chi-Chi地震中10条具有速度脉冲特性的地震波，对比分析了水平双向脉冲波与三向脉冲波作用下土柱竖向位移、循环应力比、孔压比及等效循环周数的差异性，继而明确了脉冲地震动中竖向加速度对砂土液化的影响规律。研究表明，三向脉冲地震波中竖向加速度分量对场地永久位移值影响较小，但使永久位移的发展持时明显增大；土柱循环应力比受竖向地震动影响较小，因此分析脉冲地震动对场地剪切特性的影响时，可将三向脉冲地震动简化为水平双向地震动；考虑竖向地震动的三向脉冲地震波引起的孔压比变化幅度较大，孔压消散时间较长；三向脉冲地震波对应的等效循环周数较大，地震动发展持时长，可认为竖向加速度对场地液化有促进作用