Геология и геофизика Юга России (Jun 2020)
Прогресс исследований за последние годы нелинейных свойств грунтов в России и на Тайване
Abstract
Актуальность работы. Нелинейные свойства грунтов оказывают существенное влияние на результат сейсмического воздействия при сильных движениях, которые отличаются от слабых и умеренных. Практика строительства столкнулась с необходимостью адекватного учета эффекта нелинейности в слабых грунтах и методики оценки проектных параметров. Исследования нелинейных свойств грунтов проведенные за последние годы могут обогатить друг друга и найти основной путь для эффективной практики и регуляризации строительных норм. Целью работы является выделение параметров для описания нелинейности и разработки соответствующих методик. Методы исследования. Был проанализирован отклик грунта в полевых условиях с источниками различной мощности в сочетании с записями сильных движений с помощью регрессионного анализа и других методов машинного обучения. Математическое моделирование включает в себя метод анализа многократно отраженных волн и моделирование методом конечных элементов. Результаты. Были определены параметры, тесно связанные с поглощением и нелинейностью грунтов. С помощью регрессионного анализа были получены эмпирические формулы, связывающие области нормированного и реального спектров с параметрами сейсмических нагрузок. Выявлены различия механизма поглощения в дисперсных (рыхлых) и каменистых грунтах. Выводы. Предложены модели поведения наземных пластов при переменной интенсивности динамического воздействия на основе учета реальной площади спектра и среднего значения частоты, характеризующейся линейной и нелинейной упруго-неупругой деформацией грунтов. Критерий степени нелинейности (DNL) может быть эффективно использован для оценки кривой напряжения-деформации, а в отсутствие записей сильных землетрясений он может применяться для анализа записей мощных сейсмических источников, определяющих направление будущих исследований.
