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什么是流动液化(flow liquefaction)

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1 引言

自从阿拉斯加地震(1964年)(Mw = 9.2)以及随后的新潟(Niigata)地震(Ms = 7.5)造成的破坏性液化灾害以来,世界各地的研究人员对液化现象进行了广泛的研究。液化这个术语最初由Mogami和Kubo(1953年)创造【液化模拟(Liquefaction Modeling),并在历史上与许多现象相关联,这些现象涉及饱和无粘聚力土在不排水条件下由单调、瞬态或重复扰动引起的土变形。在不排水荷载条件下产生超孔隙水压力是所有液化现象的特征,干燥无粘聚力土在静态和循环荷载下密度增加的倾向是众所周知的。然而,当无粘聚力土饱和时,在不排水条件下会发生快速加载,因此密实化的倾向会导致超孔隙水压力增加,有效应力减小。由此产生的液化现象可以分为两组:流动液化(flow liquefaction)【布鲁马迪尼尾矿坝破坏的原因(Brumadinho dam disaster)】和循环移动(cyclic mobility)。


循环移动也可能在地震震动期间产生不可接受的大型永久变形。与流动液化相比,循环移动发生的情况下,静态剪切应力小于液化土的剪切强度。循环移动破坏产生的变形会在地震震动期间逐步发展。与流动液化不同,循环移动产生的变形是由循环和静态剪切应力驱动的。为了评估液化危险性,需要考虑液化易感性、液化触发因素和液化后的损害。


根据《计算岩土力学》数据集的非故意统计,目前共有48篇论文和研究报告显式地使用了流动液化这个术语,最早使用这个术语的可能是Robertson(1995)发表的论文《Shear wawe velocity to evaluate flow liquefaction》,流动液化在一些论文中也称之为静态液化。本文讨论了流动液化(flow liquefaction)的定义和理论基础、流动液化的触发因素以及产生的后果和减轻流动液化的措施,一些具体的评估方法参看以前的公 众 号文章,例如:


2 流动液化的定义

流动液化可以定义为在不排水条件下,由颗粒土从固体状态转化为液体状态的过程。这是由于孔隙水压力的增加导致颗粒之间的有效应力显著降低,甚至被消除所引起的。因此,土失去了承载荷载的能力,开始像粘性流体一样流动。



来源:计算岩土力学
建筑岩土理论试验
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首次发布时间:2023-07-13
最近编辑:1年前
计算岩土力学
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