等效线性和非线性方法土层地震反应分析对比 - 西安理工大学学报.PDF

　西安理工大学学报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２０１３）Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．４　 ４２１ 　　文章编号：１００６４７１０（２０１３）０４０４２１０７ 等效线性和非线性方法土层地震反应分析对比 １，２ １ １ 王振华 ，马宗源 ，党发宁 （１．西安理工大学 岩土工程研究所，陕西 西安７１００４８；２．西北电力设计院，陕西 西安７１００３２） 摘要：根据软土、砂土及黄土的动剪切模量及阻尼比与动剪应变幅值衰减关系，分别输入人工设定 的正弦及天然地震加速度时程，使用等效线性方法和非线性方法对水平均质土层的地震反应进行 了计算分析。将两种方法计算结果进行了对比，探讨了考虑土体动应力应变关系的非线性方法与 等效线性方法计算结果的差别。非线性方法所得土层的动力反应过程滞后于等效线性方法的计算 结果。动荷载的频率及强度较低或较高时两种方法计算结果的差异较大，土体的阻尼会放大这种 差异。 关键词：土层地震反应；等效线性方法；非线性方法；频率；伪加速度反应谱 中图分类号：Ｐ３１５．９　　　文献标志码：Ａ ＳｅｉｓｍｉｃＲｅｓｐｏｎｓｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｏｉｌＬａｙｅｒＵｓｉｎｇＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＬｉｎｅａｒｏｒＮｏｎｌｉｎｅａｒＭｅｔｈｏｄ １，２ １ １ ＷＡＮＧＺｈｅｎｈｕａ ，ＭＡＺｏｎｇｙｕａｎ，ＤＡＮＧＦａｎｉｎｇ （１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ； ２．ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ７１００３２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｓｏｆｔｓｏｉｌ，ｓａｎｄｓｏｉｌａｎｄｌｏｅｓｓｄｙｎａｍｉｃｓｈｅａｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅａｎｄｄａｍｐｉｎｇｒａｔｉｏａｓｗｅｌｌａｓｄｙｎａｍｉｃｓｈｅａｒｉｎｇｓｔｒａｉｎｍａｇｎｉｔｕｄｅ，ｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｅｔｓｉｎｅａｎｄｎａｔｕｒａｌ ｓｅｉｓｍｉｃａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｔｉｍｅｉｎｔｅｒｖａｌａｒｅｉｎｐｕｔｉｎｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｎ，ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄａｎｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄａｒｅｕｓｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｎｄ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｓｏｉｌｌａｙｅｒ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂｙｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅ ｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｉｎｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｓｏｉｌｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ｔｈｅｓｏｉｌｌａｙｅｒｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｂｙｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄｄｅｌａｙｓｔｈａｔｂｙｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈａｔｉｎｃａｓｅｏｆ ｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｂｅｉｎｇｌｏｗｅｒｏｒｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆ ｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｖｅｒｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｓｏｉｌｂｏｄｙｄａｍｐｉｎｇｃａｎｅｎｌａｒｇｅｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄ；ｆｒｅ ｑｕｅｎｃｙ；ｐｓｅｕｄｏａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐ