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| 1 | 细粒含量对岛礁吹填珊瑚砂最大动剪切模量影响的试验研究显示文摘岛礁工程现场调查资料表明,吹填地层中部分区域的珊瑚砂颗粒级配曲线分布较宽,其粒组是由粗、细颗粒混合构成,比例也不尽相同。南海位于我国地震多发、频发海域,掌握珊瑚砂的动力特性对于开展岛礁场地地震反应分析就显得尤其重要。针对取自南海某岛礁的珊瑚砂-细粒混合物,开展一系列共振柱试验,探明密实度、固结压力和细粒含量对吹填珊瑚砂-细粒混合物小应变动力特性的影响机制。试验过程中,采用控制击实能量的方法制备不同密实程度的珊瑚砂-细粒混合试样。试验结果表明,珊瑚砂的最大动剪切模量随着密实度和固结压力的增加而显著增大。相同试验条件下,珊瑚砂最大动剪切模量随细颗粒含量的增大而减少,这主要是由于试样中存在的细粒改变了颗粒之间的接触样式和骨架结构。对于含有大量细粒的珊瑚砂而言,传统的孔隙比不能合理描述混合物'真实'的密实程度和表征细粒对混合物'骨架结构'的贡献作用。基于等效骨架孔隙比概念,提出一个能够综合考虑细粒含量、密实度和固结压力影响的珊瑚砂-细粒混合物最大动剪切模量的预测模型。研究结果旨在为岛礁珊瑚砂场地地震反应分析提供数据参考。 | 吴杨 崔杰 李晨 温丽维 单振东 廖静容 | 2022 | 岩石力学与工程学报2022，41，1： | 7 |
| 2 | 细粒含量对饱和珊瑚砂动力变形特性影响试验研究显示文摘为了满足南沙珊瑚岛礁及近岸军事与民事功能设施建设对珊瑚砂动力特性参数的急迫需要,系统而深入地研究珊瑚砂动力变形特性已是一项紧迫的科学任务。利用共振柱对取自南沙群岛某岛礁的珊瑚砂开展了系列动剪切模量和阻尼比特性试验研究,探究相对密度Dr、初始有效围压σm’、细粒含量FC对南沙珊瑚砂动力变形的影响。试验结果表明:反映σm’对最大动剪切模量Gmax影响程度的应力指数n是与土性相关的常数;结合文献中3类砂类土的Gmax试验数据,发现随等效骨架孔隙比e*sk的增大各砂类土的应力修正最大动剪切模量Gmax/(σm’/Pa)n单调减小,且两者呈现较好的幂函数关系;在同一应变水平下,珊瑚砂动剪切模量G随FC的增大而减小,随Dr、σm’的增大而增大;当剪应变γ<10-4时,FC、Dr与σm’对阻尼比影响不大,而γ>10-4时,FC、Dr与σm’对阻尼比影响显著;Dr与σm’对动剪切模量比G/Gmax影响不明显;而当0%≤FC≤30%时,随FC增大G/Gmax-γ衰减曲线不断下降,给出了珊瑚砂Davidenkov模型拟合参数A、B的建议值,且发现参考剪应变γ0随FC线性减小。 | 吴琪 杨铮涛 刘抗 陈国兴 | 2022 | 岩土工程学报2022，44，8： | 5 |
| 3 | 人工场地吹填珊瑚土抗液化强度大粒径动三轴试验研究显示文摘为探究岛礁工程中实际吹填珊瑚土的抗液化强度特征及相关试验技术,指出了一般珊瑚土液化试验中存在的非稳态饱和现象,提出了基于优化饱和方法与橡皮膜顺变性修正技术的珊瑚土单元体液化试验方法。对某岛礁工程场地实际吹填珊瑚土材料配制的4组不同含砾量的宽级配高压实度试样进行试验研究,获取了实际吹填珊瑚土抗液化强度曲线。通过与历史地震珊瑚土液化场地的地震动条件比对,复现了其原位液化的发生情况,验证了试验结果的合理性,并指出了我国南海岛礁工程场地的地震液化风险。通过分析含砾量对珊瑚土与陆相砾性土抗液化强度影响的差异性,进一步提出了基于含砾量的实际吹填珊瑚土抗液化强度修正公式,给出了其抗液化强度的简化估计方法。 | 王鸾 汪云龙 袁晓铭 段志刚 刘荟达 | 2021 | 岩土力学2021，42，10： | 4 |
| 4 | 基于中国砂土液化数据库的标准贯入试验液化判别方法研究显示文摘历史地震液化调查数据是液化判别方法构建、改进以及验证的重要基础,也是检验现有液化认识和理论的主要标准。通过吸收我国集集、巴楚和松原等地震液化数据,将基于标准贯入试验(standard penetration test,简称SPT)锤击数的液化数据量库从121个增至465个。采用该液化数据库,对比研究了我国建筑抗震设计规范液化判别方法(简称建规法)、2个双曲线模型以及循环剪应力比CSR简化方法等4种基于SPT液化判别方法的可靠性。结果显示:2个双曲线模型能够很好地判别液化和非液化数据,成功率超过85%,对液化数据和非液化数据的判别成功率保持均衡;建规法以及CSR简化方法判别结果存在不足;地震烈度为7度区液化数据和非液化数据混合情况较多,不同液化判别公式判别效果均不够理想,而对8度区和9度区液化数据,4种方法判别成功率较高;与以往液化概率判别公式对比,基于CSR计算方法,采用新液化数据给出的液化风险评估概率判别公式虽然采用数据量不同,但公式预测临界线匹配良好;建规法存在明显不足,对饱和砂层埋深大于10 m的深层土液化判别结果过于保守。研究成果可为改进我国规范中液化判别方法提供参考。 | 王维铭 陈龙伟 郭婷婷 汪云龙 凌贤长 | 2023 | 岩土力学2023，44，1： | 4 |
| 5 | 不同设防水准下场地液化震害风险差异性研究显示文摘设防水准是决定液化灾害防御效果的重要因素,但目前不同设防水准下场地液化震害风险差异性认识尚少,以至于我国建(构)筑、公路、铁路、水运、电力等工程领域的抗震规范迄今仍采用基本(中震)地震动作为场地液化震害的设防指标。建立简化模型,以较为成熟和工程上能够接受的场地液化分析方法为基础,推导出基本(中震)地震动、罕遇(大震)地震动和极罕遇(巨震)地震动下场地液化震害风险计算公式,讨论3种设防水准下场地液化震害风险的差异性,并通过2021年我国青海玛多7.4级地震中液化震害现象的对比分析,论证了对场地液化进行大震设防的必要性。研究表明:3种不同设防水准下场地液化震害风险变化显著,随地震动作用水平增大,震害风险明显增强;就我国分布广泛的七度区和八度区内的工程场地来说,以最不利为原则,对于中震作用下接近液化、轻微液化和中等液化的场地,当考虑大震和巨震地震动作用时,场地的液化指数及其概率水平都有大幅提升,液化等级至少提高一级,大部分会提升两级,部分提高三级,发生概率则提高20%~30%,且达到高和极高风险水平;2021年玛多7.4级地震中,液化设防的地震动水平、实际遭受的地震动强度、场地液化部位和程度以及桥梁破坏部位和程度这四者之间存在良好对应关系,表明了该理论推导的正确性和液化大震设防的必要性。从“大震不倒”和抗震韧性设防目标的一致性出发,我国相关工程抗震设计规范中场地液化设防地震动不仅要采用基本峰值加速度,而且应将大震峰值加速度作为场地液化变形控制的设防值。 | 袁近远 王兰民 汪云龙 袁晓铭 | 2023 | 岩石力学与工程学报2023，42，1： | 1 |
| 6 | 含细粒珊瑚土抗液化特性试验研究显示文摘珊瑚土作为新兴的热带地区岛礁与港口工程的首选土工材料,宽级配是其结构组成的主要特征。由于相关工程面临较高的地震风险,珊瑚土的抗液化能力正逐渐引起重视。为探究含细粒珊瑚土的抗液化能力,以东太平洋某热带港口工程的实际珊瑚土场地为背景,通过大粒径循环三轴液化试验测试了设计相对密实度为0.4~0.8的3组代表性级配试样及剔除细粒的两组试样的饱和不排水动强度。试验结果表明:幂函数可以模拟含细粒珊瑚土的循环应力比与液化所需振次关系;细粒的存在与相对密实度的提高不会显著提高珊瑚土抗液化能力;珊瑚土液化过程的超静孔压发展模式与砂土相近,两参数或三参数的反正弦模型可以较好地模拟含细粒珊瑚土的液化超孔压发展过程。研究表明,含细粒珊瑚土仍然属于可液化土类。以背景工程为例,同类型工程在设计施工及使用阶段都需要考虑对地震液化灾害的设防,该研究为珊瑚土液化防治工作提供了技术支持。 | 陈平山 吕卫清 梁小丛 周红星 王婧 马佳钧 | 2023 | 岩土力学2023，44，2： | 1 |
| 7 | 岛礁吹填珊瑚砂不排水单调和循环剪切特性试验显示文摘南海岛礁工程设施在长期服役过程中可能面临地震和强烈波浪侵袭的风险,了解珊瑚砂的动力特性对于评价岛礁设施在地震作用下的稳定性至关重要。通过对南海某岛礁饱和珊瑚砂开展不排水单调和循环剪切试验,研究了密度和有效围压对珊瑚砂单调剪切应力-应变关系和有效应力路径的影响,揭示了密度、有效围压以及循环应力比对珊瑚砂抗液化强度、动孔隙水压上升和轴向变形的发展规律。试验结果表明:中密和密实珊瑚砂不排水单调剪切试验在50~400 kPa围压范围内都表现出应变硬化现象;珊瑚砂抗液化强度曲线伴随相对密度的增加而提升,伴随有效围压的增大而降低;相同试验条件下,循环荷载作用下珊瑚砂试样的颗粒破碎量小于单调加载。基于多组不同工况下不排水单调和循环三轴试验结果,建立了珊瑚砂不排水相变点正规化静力抗剪强度和液化抵抗强度的关联表达式,该关联表达式的建立对于珊瑚砂抗液化强度的预测有较好的参考作用。 | 李能 吴杨 周福霖 谭平 | 2023 | 中国公路学报2023，36，8： | 0 |
| 8 | Liquefaction susceptibility and deformation characteristics of saturated coral sandy soils subjected to cyclic loadings-a critical review显示文摘Coral sandy soils widely exist in coral island reefs and seashores in tropical and subtropical regions.Due to the unique marine depositional environment of coral sandy soils,the engineering characteristics and responses of these soils subjected to monotonic and cyclic loadings have been a subject of intense interest among the geotechnical and earthquake engineering communities.This paper critically reviews the progress of experimental investigations on the undrained behavior of coral sandy soils under monotonic and cyclic loadings over the last three decades.The focus of coverage includes the contractive-dilative behavior,the pattern of excess pore-water pressure(EPWP)generation and the liquefaction mechanism and liquefaction resistance,the small-strain shear modulus and strain-dependent shear modulus and damping,the cyclic softening feature,and the anisotropic characteristics of undrained responses of saturated coral sandy soils.In particular,the advances made in the past decades are reviewed from the following aspects:(1)the characterization of factors that impact the mechanism and patterns of EPWP build-up;(2)the identification of liquefaction triggering in terms of the apparent viscosity and the average flow coefficient;(3)the establishment of the invariable form of strain-based,stress-based,or energy-based EPWP ratio formulas and the unique relationship between the new proxy of liquefaction resistance and the number of cycles required to reach liquefaction;(4)the establishment of the invariable form of the predictive formulas of small strain modulus and strain-dependent shear modulus;and(5)the investigation on the effects of stress-induced anisotropy on liquefaction susceptibility and dynamic deformation characteristics.Insights gained through the critical review of these advances in the past decades offer a perspective for future research to further resolve the fundamental issues concerning the liquefaction mechanism and responses of coral sandy sites subjected to cyclic loadings associated with seismic events in marine environments. | Chen Guoxing Qin You Ma Weijia Liang Ke Wu Qi C.Hsein Juang | 2024 | Earthquake Engineering and Engineering Vibration2024，23，1： | 0 |
| 9 | 珊瑚礁砂与标准砂场地液化特征动力离心试验研究显示文摘珊瑚礁砂场地液化特性与抗液化处理措施是热带港口建设的关键问题之一。基于动力离心模型平行试验,从超静孔压、场地放大效应、地表沉降及反演分析剪切模量和阻尼比等方面,对比珊瑚礁砂和标准砂自由场地的地震液化特征。结果表明:相同条件下,珊瑚礁砂场地触发液化的荷载强度要显著高于标准砂场地,而液化深度明显小于标准砂场地。在0.2 g和0.3 g正弦波输入荷载下,珊瑚礁砂场地的加速度放大系数明显小于标准砂场地。0.05 g~0.3 g序列输入荷载下,珊瑚礁砂场地的累计地表沉降约为标准砂场地的2/3。场地液化后,珊瑚礁砂场地的剪应变要高于标准砂场地而剪应力小于标准砂场地。非液化土层,在0.2 g和0.3 g正弦波等强输入荷载下,珊瑚礁砂场地的剪应力和剪应变均小于标准砂。相同条件下,珊瑚礁砂场地的剪切模量随剪应变的衰减速率要快于标准砂场地。0.05 g~0.3 g序列输入荷载下,珊瑚礁砂场地的阻尼比均略小于标准砂场地。研究成果为认识珊瑚礁砂场地的液化特征和港口工程抗液化性态设计,提供了重要指导依据和丰富数据。 | 陈平山 梁小丛 王体强 王德咏 王永志 樊旭 陈卓识 袁晓铭 | 2023 | 岩石力学与工程学报2023，42，9： | 0 |
| 10 | 南海岛礁珊瑚砂砾混合料动力特性试验研究显示文摘在南海岛礁实际建造工程中,上部吹填地基材料以大小砂砾共存、混杂无序的状态分布。地层中砂砾混合分布状态使地基在地震等动荷载下呈现出复杂的力学响应。通过开展一系列不同含砾量、密实度、围压和初始剪应力条件下的不排水循环三轴剪切试验,研究珊瑚砂砾混合料在不同工况下的动力特性。试验结果表明,无论是在松散还是密实状态,含有珊瑚砾的混合料试样在循环荷载下表现出更缓的轴向应变增长和孔隙水压上升的变化趋势。与单一珊瑚砂所构成的试样相比,珊瑚砂砾料试样具有更高的抗液化能力。珊瑚砂砾混合料抗液化强度随着含砾量、密实度和初始剪应力的增大而显著提高。密实珊瑚砂砾料的抗液化强度随围压的增大而减小,而针对松散试样没有发现明显规律,这可能是围压和密实度耦合影响引起的。试验结果表明含砾量对试样抗液化强度的影响主要受混合料骨架结构所控制,混合料骨架大致可分为粗颗粒(珊瑚砾)和细颗粒(珊瑚砂)结构主导两种状态。二元介质属性是开展砂砾混合料力学特性研究所必须考虑的影响因素。 | 吴杨 吴毅航 马林建 崔杰 刘建坤 戴北冰 | 2024 | 岩土工程学报2024，46，1： | 0 |
| 11 | 离心机振动台模型试验验证的珊瑚礁砂液化判别方法研究显示文摘工程现场珊瑚礁砂场地主要以珊瑚砂、砾组成的宽级配珊瑚礁砂,其砾粒含量分布从20%~90%,其液化特性与普通石英砂有较大区别,如仍采用现行液化判别方法评估珊瑚礁砂场地液化潜势,则容易导致工程场地的抗液化处理设计不经济或无法满足要求。以中国南海岛礁和东帝汶珊瑚礁砂为研究对象开展了原级配大动三轴试验分析,建立了基于抗液化强度(cyclic resistance ratios,简称CRR)与相对密实度Dr关系液化判别方法,并通过离心机振动试验进行对比分析。结果表明,当采取相同地震动工况时,由动三轴试验产生的超孔压比相比模型试验超孔压比大;当持时增加到30周时(对应震级8级),土体液化深度达20m,有效证明了珊瑚礁砂场地遭遇强地震动时具有液化潜在风险。此外,通过液化判别计算,验证了基于CRR-Dr关系的液化判别方法准确率达82.5%,且判别不一致工况的判别结果偏保守,进一步验证了此方法可应用于工程抗液化设计。 | 梁小丛 陈平山 刘志军 王永志 朱明星 | 2023 | 岩土力学2023，44，11： | 0 |
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