• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

航空工业组团阎良片区土动力学参数统计分析

任凤文 王晓军 张晗亮 聂大巍

任凤文, 王晓军, 张晗亮, 聂大巍. 航空工业组团阎良片区土动力学参数统计分析[J]. 震灾防御技术, 2020, 15(1): 43-55. doi: 10.11899/zzfy20200105
引用本文: 任凤文, 王晓军, 张晗亮, 聂大巍. 航空工业组团阎良片区土动力学参数统计分析[J]. 震灾防御技术, 2020, 15(1): 43-55. doi: 10.11899/zzfy20200105
Ren Fengwen, Wang Xiaojun, Zhang Hanliang, Nie Dawei. Statistical Analysis of Dynamic Parameters in Yanliang Area of Aviation Industry Group[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2020, 15(1): 43-55. doi: 10.11899/zzfy20200105
Citation: Ren Fengwen, Wang Xiaojun, Zhang Hanliang, Nie Dawei. Statistical Analysis of Dynamic Parameters in Yanliang Area of Aviation Industry Group[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2020, 15(1): 43-55. doi: 10.11899/zzfy20200105

航空工业组团阎良片区土动力学参数统计分析

doi: 10.11899/zzfy20200105
基金项目: 陕西省防震减灾“十三五”重点项目《富平县地震小区划》资助
详细信息
    作者简介:

    任凤文, 女, 生于1987年。工程师。主要研究领域为工程地震和地震地质。E-mail:542637798@qq.com

    通讯作者:

    王晓军, 男, 生于1965年。高级工程师。主要研究领域为工程地震和震害预测。E-mail:1139543416@qq.com

Statistical Analysis of Dynamic Parameters in Yanliang Area of Aviation Industry Group

  • 摘要: 基于航空工业组团阎良片区地震小区划项目中大量动三轴试验结果,通过双曲线拟合方法,得到主要土类(黄土状土、粉质粘土、粉土、细砂)在8个典型剪应变(0.000005、0.00001、0.00005、0.0001、0.0005、0.001、0.005、0.01)下的动剪切模量比和阻尼比统计值,并将得到的统计值与廖振鹏给出的建议值、陈党民等给出的典型值和袁晓铭等给出的推荐值进行比较,进一步论证土动力学参数的地域性特征。文中还探讨了土样埋深和取样手段(试样等级)对动剪切模量比和阻尼比的影响。文中给出的统计值可为该片区地震小区划中的土层地震反应模型提供参数,同时也为研究该片区场地土动力特性及重大工程地震安全性评价工作提供参考和借鉴。
  • 图  1  典型土样G/Gmax-γλ-γ关系拟合曲线

    Figure  1.  Relationship fitting curves of G/Gmax-γ and λ-γ of typical soil samples

    图  2  各类土样本数分布情况

    Figure  2.  Distribution of various soil samples

    图  3  黄土状土G/Gmax-γλ-γ统计值及拟合曲线

    Figure  3.  Statistical values and fitting curves of G/Gmax-γ and λ-γ of loessial soil

    图  4  粉质粘土G/Gmax-γλ-γ统计值及拟合曲线

    Figure  4.  Statistical values and fitting curves of G/Gmax-γ and λ-γ of silty clay

    图  5  粉土G/Gmax-γλ-γ统计值及拟合曲线

    Figure  5.  Statistical values and fitting curves of G/Gmax-γ and λ-γ of silt

    图  6  细砂G/Gmax-γλ-γ统计值及拟合曲线

    Figure  6.  Statistical values and fitting curves of G/Gmax-γ and λ-γ of fine sand

    图  7  粉质粘土G/Gmax-γλ-γ统计值与建议值、典型值的对比

    Figure  7.  Comparison of statistical values of G/Gmax-γ and λ-γ with suggested values and typical values of silty clay

    图  8  10m<h(片区埋深)≤20m粉质粘土G/Gmax-γλ-γ统计值与推荐值的对比

    Figure  8.  Comparison of statistical values of G/Gmax-γ and λ-γ with recommended values of silty clay buried at depths of 10m to 20m

    图  9  粉质粘土在不同埋深区间G/Gmax-γλ-γ统计值及拟合曲线

    Figure  9.  Statistical values and fitting curves of G/Gmax-γ and λ-γ of silty clay at different buried depths

    图  10  二级原状样与一级原状样G/Gmax-γλ-γ统计值对比(埋深5m)

    Figure  10.  Comparison of statistical values of G/Gmax-γ and λ-γ between secondary undisturbed sample and primary undisturbed sample (buried depth of 5m)

    图  11  二级原状样与一级原状样G/Gmax-γλ-γ统计值对比(埋深10m)

    Figure  11.  Comparison of statistical values of G/Gmax-γ and λ-γ between secondary undisturbed sample and primary undisturbed sample(buried depth of 10m)

    表  1  土样8个典型剪应变下G/Gmax-γλ-γ试验值

    Table  1.   Test values of G/Gmax-γ and λ-γ of soil samples under eight typical shear strains

    土样编号 土性 参数 剪应变/×10-4
    0.05 0.1 0.5 1 5 10 50 100
    ZK8-10 粉质粘土 G/Gmax 0.9973 0.9946 0.9735 0.9483 0.7859 0.6473 0.2685 0.1550
    λ 0.0115 0.0163 0.0364 0.0510 0.1045 0.1344 0.1942 0.2088
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    表  2  用于统计分析的各类土样本情况

    Table  2.   Various soil samples used for statistical analysis

    土性 黄土状土 粉质粘土 粉土 细砂
    样本数 190 167 32 17
    取样深度 2—15 15—80.2 5—50 10.5—77
    试验围压 100—300 300—600 100—600 210—600
    密度/g·cm-3 1.60—2.07 1.88—2.19 1.58—2.21 1.63—2.18
    剪切波速/m·s-1 193—299 278—509 172—359 292—475
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    表  3  主要土类动三轴试验数据统计

    Table  3.   Dynamic triaxial test data statistics of main soils

    土性 取样深度 参数 剪应变/×10-4
    0.05 0.1 0.5 1 5 10 50 100
    黄土状土 2—15 G/Gmax 0.9976 0.9951 0.9762 0.9538 0.8092 0.6843 0.3154 0.1902
    λ 0.0130 0.0170 0.0325 0.0434 0.0835 0.1065 0.1556 0.1687
    粉质粘土 15—80.2 G/Gmax 0.9968 0.9937 0.9694 0.9409 0.7669 0.6280 0.2647 0.1550
    λ 0.0108 0.0146 0.0305 0.0422 0.0863 0.1115 0.1626 0.1755
    粉土 5—50 G/Gmax 0.9969 0.9938 0.9700 0.9420 0.7693 0.6303 0.2665 0.1565
    λ 0.0096 0.0134 0.0298 0.0421 0.0899 0.1178 0.1758 0.1909
    细砂 10.5—77 G/Gmax 0.9984 0.9968 0.9842 0.9689 0.8619 0.7578 0.3870 0.2406
    λ 0.0040 0.0059 0.0147 0.0219 0.0534 0.0750 0.1327 0.1514
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    表  4  10m<h(片区埋深)≤20m粉质粘土G/Gmax-γλ-γ统计值

    Table  4.   Statistical values of G/Gmax-γ and λ-γ of silty clay buried at depths of 10m to 20m

    取样个数 参数 剪应变/×10-4
    0.05 0.1 0.5 1 5 10 50 100
    29 G/Gmax 0.9961 0.9923 0.9627 0.9286 0.7322 0.5865 0.2374 0.1380
    λ 0.0113 0.0153 0.0320 0.0443 0.0889 0.1129 0.1585 0.1693
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    表  5  粉质粘土在不同埋深区间的G/Gmax-γλ-γ统计值

    Table  5.   Statistical values of G/Gmax-γ and λ-γ of silty clay at different buried depths

    埋深h/m 样本数量 试验围压
    P/kPa
    参数 剪应变/×10-4
    0.05 0.1 0.5 1 5 10 50 100
    10<h≤20 29 200<P≤400 G/Gmax 0.9961 0.9923 0.9627 0.9286 0.7322 0.5865 0.2374 0.1380
    λ 0.0113 0.0153 0.0320 0.0443 0.0889 0.1129 0.1585 0.1693
    20<h≤30 42 400<P≤600 G/Gmax 0.9966 0.9933 0.9677 0.9377 0.7577 0.6172 0.2589 0.1519
    λ 0.0075 0.0107 0.0254 0.0370 0.0838 0.1115 0.1691 0.1840
    30<h≤40 31 P=600 G/Gmax 0.9969 0.9937 0.9694 0.9408 0.7646 0.6233 0.2585 0.1506
    λ 0.0098 0.0133 0.0280 0.0391 0.0819 0.1065 0.1563 0.1687
    40<h≤50 31 P=600 G/Gmax 0.9969 0.9939 0.9703 0.9427 0.7745 0.6394 0.2768 0.1636
    λ 0.0116 0.0156 0.0317 0.0434 0.0866 0.1107 0.1592 0.1715
    50<h≤60 8 P=600 G/Gmax 0.9971 0.9942 0.9715 0.9447 0.7768 0.6382 0.2675 0.1557
    λ 0.0110 0.0147 0.0304 0.0420 0.0856 0.1108 0.1628 0.1761
    60<h≤70 12 P=600 G/Gmax 0.9972 0.9944 0.9726 0.9467 0.7819 0.6435 0.2691 0.1562
    λ 0.0115 0.0157 0.0333 0.0459 0.0929 0.1195 0.1731 0.1865
    70<h 14 P=600 G/Gmax 0.9973 0.9946 0.9738 0.9490 0.7906 0.6564 0.2840 0.1673
    λ 0.0140 0.0180 0.0339 0.0454 0.0888 0.1144 0.1685 0.1826
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    表  6  二级原状样与一级原状样动三轴试验结果

    Table  6.   Test results between secondary undisturbed samples and primary undisturbed samples

    土样类别 参数 剪应变/×10-4 样本数
    0.05 0.1 0.5 1 5 10 50 100
    5m二级原状样 G/Gmax 0.9979 0.9958 0.9795 0.9598 0.8287 0.7097 0.3365 0.2046 23
    λ 0.0107 0.0138 0.0258 0.0342 0.0645 0.0820 0.1198 0.1300
    5m一级原状样 G/Gmax 0.9980 0.9961 0.9808 0.9623 0.8378 0.7230 0.3499 0.2138 23
    λ 0.0193 0.0239 0.0401 0.0505 0.0852 0.1042 0.1445 0.1555
    10m二级原状样 G/Gmax 0.9970 0.9941 0.9713 0.9448 0.7839 0.6532 0.2902 0.1729 23
    λ 0.0126 0.0168 0.0336 0.0461 0.0942 0.1232 0.1873 0.2046
    10m一级原状样 G/Gmax 0.9968 0.9937 0.9694 0.9409 0.7657 0.6252 0.2612 0.1526 23
    λ 0.0133 0.0181 0.0376 0.0516 0.1031 0.1320 0.1909 0.2060
    5m二级原状样/
    5m一级原状样
    G/Gmax 0.9999 0.9997 0.9987 0.9975 0.9890 0.9815 0.9619 0.9572 23/23
    λ 0.5535 0.5766 0.6434 0.6765 0.7566 0.7869 0.8291 0.8363
    10m二级原状样/
    10m一级原状样
    G/Gmax 1.0002 1.0004 1.0019 1.0041 1.0238 1.0448 1.1111 1.1329 23/23
    λ 0.9516 0.9264 0.8951 0.8930 0.9138 0.9334 0.9808 0.9935
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  • 收稿日期:  2019-06-17
  • 刊出日期:  2020-03-01

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