SVgydF4y2Ba 冲击和振动gydF4y2Ba 1875 - 9203gydF4y2Ba 1070 - 9622gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2021/6696031gydF4y2Ba 6696031gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 减振特性的模型试验与碎石桩复合地基垫在不同地震波振幅gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0001 - 7905 - 763 xgydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba 迎迎gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0003 - 2112 - 0485gydF4y2Ba 龚gydF4y2Ba 获刑gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 1632 - 5067gydF4y2Ba 凌gydF4y2Ba XianzhanggydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 6634 - 7790gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba 彭gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0001 - 5562 - 5399gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba ZiyugydF4y2Ba 6gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 6817 - 0319gydF4y2Ba 风扇gydF4y2Ba 在香港gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba GuangchaogydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 重点实验室,教育部的混凝土和预应力混凝土结构gydF4y2Ba 东南大学gydF4y2Ba 南京211189gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba seu.edu.bdgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 土木工程学院gydF4y2Ba 东南大学gydF4y2Ba 南京211189gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba seu.edu.bdgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 土木工程学院gydF4y2Ba 哈尔滨工业大学gydF4y2Ba 哈尔滨150090gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba hit.edu.cngydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 土木工程学院gydF4y2Ba 青岛科技大学gydF4y2Ba 青岛266033年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba qust.edu.cngydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 土木与建筑工程学院gydF4y2Ba 华东理工大学gydF4y2Ba 南昌330013年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba ecit.edu.cngydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 学校的生态环境gydF4y2Ba 海南热带海洋大学gydF4y2Ba 三亚572022gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba qzu.edu.cngydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 中国核电工程有限公司。gydF4y2Ba 深圳518040年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba 2021年gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2021年gydF4y2Ba 2021年gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 29日gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2021年gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2021年gydF4y2Ba 2021年gydF4y2Ba 版权©2021赵迎迎et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

介绍了砾石垫作为一个实用和有效的地震隔离技术,以确保核电站的安全。这项研究调查了砾石垫的隔震效果进行振动台模型试验所取得的一系列模型基础上的缓冲建立三种不同类型的级配骨料(单一粒度(2 - 5毫米),大小为2(2 - 5毫米,5 - 10毫米= 3:1),和不断分级)在输入埃尔森特罗与三个不同的地震波峰值加速度(0.1 g、0.2 g和0.3 g)。测试结果表明,隔震效果的砾石垫增加地震峰值加速度。砾石垫用单一粒度总量最好地震隔离性能比砾石垫由大小为2的或者连续级配骨料。在输入地震波加速度峰值0.1 g,单一粒度总体砾石垫还地震隔离效应与减振率约为11.81%,而其他两个砾石垫没有效果。在输入地震波加速度峰值为0.2 g和0.3 g,所有三个砾石垫了地震隔离影响减振率约18.63%和17.92%,分别。实证模型,提出了预测的缓冲减振率。在输入地震波加速度峰值0.3 g,终极砾石缓冲减振率下降了20.44%到31.33%。的砾石垫是一个很好的选择核电站基础要求高地震隔离,提供满足要求的承载力。gydF4y2Ba

 冻土工程国家重点实验室gydF4y2Ba SKLFSE201907gydF4y2Ba 中国国家自然科学基金gydF4y2Ba 51678145gydF4y2Ba 中国国家重点研发项目gydF4y2Ba 2018年yfc1505300gydF4y2Ba 中国的国家重大科学仪器开发项目gydF4y2Ba 41627801gydF4y2Ba 重点研究和开发项目在海南省gydF4y2Ba ZDYF2017100gydF4y2Ba 1。介绍gydF4y2Ba

核电站的抗震设计是至关重要的,不仅核电设备的运行平稳,而且还安全的周边地区的生态环境和人类生活。2011年3月11日,福岛第一核电站遭受大量辐射泄漏和爆炸地震里氏9.1级。地震袭来的太平洋日本海岸,造成不可估量的损失。中国核电行业的技术已经达到国际先进水平。建立了全面的标准和规范,非常高的地震预防的需求强度和核电站的基础性能。根据核电站的抗震设计标准gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba),结构抗震类别I和II应该建立在基岩或底土横波速度大于300 m / s,和底土属性不应该有明显的不均匀性gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。中国的核电站大多位于沿海地区,是建立在基岩在网站满意的地质条件。虽然在建造新核电站满足社会经济的需求,选址已经成为核电发展的主要瓶颈,因为一些核电站建在软网站后综合考虑。这个瓶颈提出了技术挑战;即,自然不能达到所需的基础承载力和地震隔离效果。因此,有一个可怕的需要有效的地基加固和地震隔离技术。gydF4y2Ba

提高承载力和地震隔离效果,技术已经开发建立刚性桩复合地基提高承载力高,沉降小,易于施工,和短的交货时间gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba]。刚性桩复合地基是一种人工的基础,包括桩、基础上,对一定厚度和沙子石头垫(gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba]。有效桩加固土层,桩和桩间土同时承担负载,提高承载力。砂/石头垫可以吸收和消散地震能量从地震波传播的上层建筑,防止共振,实现地震隔离和减振。垫隔震技术适用于核电站结构完整的演示后技术和财务可行性。gydF4y2Ba

垫隔震技术很容易实现,成本效益,和问题受到越来越多的重视,重要的研究成果。杨et al。gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba]调查superstructure-a刚性桩复合地基的地震响应系统在饱和软土场地地震下力量,开展centrifuge-shaking表测试。他们发现之间的砂垫基金会和筏消散了upward-propagating地震力,和缓冲减振效果增加与地面运动强度。Sharma et al。gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]研究了缓冲的效果在piled-raft复合地基桩轴向和剪切力。他们发现的缓冲明显下降的最大张力长毛绒的头。哈札里卡等。gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba)调查的地震隔离效果的沉箱基础保护垫的废tire-derived芯片进行一系列的振动台试验。他们决定tire-chip缓冲表现良好在吸收地震能量,减少沉箱的地震荷载和位移。你等。gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)进行了振动台试验研究桥梁沉箱基础砂或砂砾的缓冲保护。他们决定砾石垫有经验的大位移比砂垫,但比沙子垫在吸收、耗散地震能量,更有地震隔离效果,导致更快的速度减少共振频率的基础。gydF4y2Ba

重要研究地震隔离砂垫进行了效果。砂垫由单一粒度总量减少振动比那些由连续级配骨料,薄和厚垫子执行比垫(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba]。提高地震隔离效果,厚,应该采用单一粒度聚合砂垫;然而,这些缓冲易受地震力下砂土液化。因为它令人满意的隔震效果,砾石垫可以利用核能工程的地震隔离和能量耗散层核电站的基础。缓冲以来采用的主要手段,加强核电站的人工地基,调查砾石垫的隔震性能已在核电工程和建设意义。gydF4y2Ba

研究地震隔离效果的砾石垫仍在理论分析和实验室调查阶段。汉et al。gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]发现积极砾石垫的厚度成正比的地震隔离性能和砾石垫的厚度范围0.2 - 0.3 m加速度将减少10 - 15%。利用离散单元法,赵et al。gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]相对调查地震隔离砾石垫不同厚度对上层建筑的影响在不同基础底压力。他们发现,砾石垫有效降低上部结构的地震响应和地震隔离效应增加缓冲厚度增加而减少为基础底面压力增加。李等人。gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba)进行了一系列的水平剪切测试缓冲用不同的材料数量的影响砂砾垫piled-raft地震隔离效果的基础。他们确定的能量耗散能力砾石垫不与材料的内摩擦角,但明显受到垂直荷载的影响。对于一个给定的剪切位移,砾石垫的能量耗散能力与垂直荷载增加,这是伴随着增加剪切力向上传递到上层建筑。吴et al。gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba)进行了振动台试验研究刚性桩复合地基的地震隔离效果,发现地震隔离砾石垫有很好的效果。gydF4y2Ba

研究复合基础的核电站都集中在承载力和沉降和地震隔离的很少。因此,本研究设计了一种复合地基对核电站和成堆的系统耦合,建立土壤、砂砾垫,筏和上层建筑。振动台模型试验所取得的一系列模型进行系统的探讨地震隔离性能的砾石垫由不同的聚合等级,放置在不同埋深处,并受不同峰值加速度。我们的目的是促进砾石垫隔震技术的工程应用。gydF4y2Ba

 2。测试程序gydF4y2Ba 2.1。材料试验gydF4y2Ba

与粘土地基模型是常见的中国东部沿海地区,水分含量为23.52%,密度为1.78克/厘米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。三个垫子是由建筑级砾石与三种不同类型的级配骨料:单一粒度(2 - 5毫米),大小为2(2 - 5毫米,5 - 10毫米= 3:1),并不断分级。连续级配骨料级配优良生产一致性系数(gydF4y2Ba CgydF4y2BaugydF4y2Ba5.02)和曲率系数(gydF4y2Ba CgydF4y2BacgydF4y2Ba(表1.86)gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba和图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba)。图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba显示了三种不同的骨料的照片。表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba列出了骨料的基本物理性质。gydF4y2Ba

连续级配骨料的粒径分布。gydF4y2Ba

颗粒大小(毫米)gydF4y2Ba 纯gydF4y2Ba 5 - 2gydF4y2Ba 2 - 1gydF4y2Ba 1 - 0.5gydF4y2Ba 0.5 0gydF4y2Ba
含量(%)gydF4y2Ba 21.40gydF4y2Ba 73.28gydF4y2Ba 4.85gydF4y2Ba 0.38gydF4y2Ba 0.09gydF4y2Ba

连续级配骨料的粒径分布曲线。gydF4y2Ba

三个不同层次的碎石骨料。(一)单一粒度总量。(b)大小为2的总量。(c)连续级配骨料。gydF4y2Ba

物理性质的三个不同层次的碎石骨料。gydF4y2Ba

骨料级配gydF4y2Ba 颗粒大小(毫米)gydF4y2Ba 最小干密度(克/厘米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 最大的干密度(克/厘米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 均匀性系数gydF4y2Ba 曲率系数gydF4y2Ba
单一粒度gydF4y2Ba 2 - 5gydF4y2Ba 1.32gydF4y2Ba 1.58gydF4y2Ba
大小为2的gydF4y2Ba 2 - 10gydF4y2Ba 1.35gydF4y2Ba 1.66gydF4y2Ba
连续级gydF4y2Ba 清廉gydF4y2Ba 1.36gydF4y2Ba 1.68gydF4y2Ba 5.02gydF4y2Ba 1.86gydF4y2Ba
2.2。测试设备gydF4y2Ba

一个电动液压,servo-driven、三向six-degree-of-freedom earthquake-simulation振动台在东南大学利用。振动台由一个样品安装表、液压伺服驱动系统,模拟控制系统,计算机数据采集和控制系统(图gydF4y2Ba 2(一个)gydF4y2Ba)。样品安装表测量4×6米,在移动gydF4y2Ba xgydF4y2Ba驱动时方向,有一个最大的垂直承载力30 t,最大水平位移的±250毫米,600毫米/秒的最大水平速度,最大水平加速度的1.5 g。gydF4y2Ba

一个模型是模拟土壤的剪切变形(图gydF4y2Ba 3 (b)gydF4y2Ba)。该模型模拟土壤的剪切变形。模型测量2(长度)×2(宽度)×1.3 m(高度)和厚达10厘米是有界的容器最小边界效应。容器内壁布满了10厘米厚的海绵层防水容器,减少反射波的边界。gydF4y2Ba

振动台和分层剪切变形模型容器。(一)样品安装表(4×6米)。(b)模型容器(2(长度)×2(宽度)×1.3(高)(m)×0.1(壁厚)。gydF4y2Ba

在单向水平激励下进行测试。在测试之前,0.05 g白噪声输入测试系统的动态性能。埃尔森特罗地震波加速度峰值为0.1 g, 0.2 g和0.3 g是50年代顺序输入每个测试模型的地震反应行为。图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba显示了时间的历史输入地震波加速度峰值0.1 g。地震波的50秒钟时间是由一次相似系数0.115。gydF4y2Ba

时间的历史小城地震波输入到振动台加速度(= 0.1克)。gydF4y2Ba

 2.3。试验模型设计gydF4y2Ba

振动台测试主要是用来研究的动态响应特性和地震波下结构的失效机制。充分模拟实际结构的地震响应,模型应该被设计成具有相似关系。在这项研究中,以下基础相似参数应用:长度gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ,弹性模量gydF4y2Ba EgydF4y2Ba ,加速度gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 。设计的模型几何相似比为0.04根据振动台的承载能力和几何尺寸的样品安装表;一个弹性模量相似比为0.3,以确保测试模型和原始结构一致的材料强度;和加速相似比为3.0的比值最大加速度的样品安装表表面应用的最大加速度。gydF4y2Ba

模型系统由桩、土、垫,筏,上层建筑(图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba)。在现实世界的核能工程,上层建筑是建立在共同的筏板基础。模型设计和建造如下。第一步是建立一个容器来保存讲台的上层建筑是由有机玻璃板块(44.2厘米长,32.8厘米宽,14.8厘米高)和一个圆柱形反应器由一个铝管(身高28.8厘米,直径15.2厘米,厚0.5厘米)(图gydF4y2Ba 6(一)gydF4y2Ba),它是由一系列铝钢板固定尺寸为47.6×36.2×3.2厘米,体重40.076公斤(图gydF4y2Ba 6 (b)gydF4y2Ba)。superstructure-raft连接大约是刚性的。刚性块总质量为168.644千克被放置到上层建筑容器和贴在筏(图gydF4y2Ba 6 (c)gydF4y2Ba)。一个集成superstructure-raft结构构造(图gydF4y2Ba 6 (d)gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

示意图说明测试模型和测量的点配置(加速度测量三个点)。gydF4y2Ba

Superstructure-raft模型。(一)上层建筑容器。(b)筏。(c)质量块。(d)集成superstructure-raft结构。gydF4y2Ba

圆形铝管外径的2.8厘米,内直径2.6厘米,长度为60厘米是利用模型桩。总共12桩,间隔在9.8厘米(大于3.5倍桩径)按照“技术代码建筑桩基(JGJ 94 - 2008)”的中国,安排在一个4×3矩阵,是安装在桩复合地基土层构造。gydF4y2Ba

砾石垫,有5厘米的厚度,是由三个不同的聚合等级:单一粒度,大小为2,不断分级。上面的垫子葬在两个不同的深度:救生艇筏下。值得指出的是,对缓冲筏的上方,筏的水平位移可以在水平地震作用是有限的,而一个相对较大的水平位移可能发生上述筏缓冲。这样的差异会直接影响到地震隔离砾石垫的效果。因此,有必要比较两个掩埋的木筏的地震隔离模式。gydF4y2Ba

测试模型由以下过程:(1)土壤分层剪切变形模型容器被固定在样品安装表。容器内壁覆盖着厚达10厘米,海绵不透水层。(2)容器充满了粘土,由层压实层的总高度为1米,被允许参加24小时前静态整合测试,如图gydF4y2Ba 7(一)gydF4y2Ba。(3)桩装在压实粘土的预留孔,这是由preinstalling成堆的预设安排(4×3),而铸造粘土(图gydF4y2Ba 7 (b)gydF4y2Ba)。(4)一层砾石是演员和压实,表面平滑和最后的厚度测量5厘米。(5)救生筏是水平放置,其中心与桩的矩阵。上层建筑容器被固定在筏子。质量块被放置在容器和固定在木筏上,将上层建筑和筏,如图gydF4y2Ba 7 (c)gydF4y2Ba。图gydF4y2Ba 7 (d)gydF4y2Ba展示了完整的测试模型。表gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba列出了一系列测试的参数设置。gydF4y2Ba

测试模型建设过程。(一)粘土铸造。(b)孔用于安装成堆。(c)砾石,superstructure-raft。(d)完成模型。gydF4y2Ba

参数设置为振动台测试(埃尔森特罗地震波)。gydF4y2Ba

不。gydF4y2Ba 的峰值加速度振动台(g)gydF4y2Ba 砾石骨料级配gydF4y2Ba 埋深砾石垫gydF4y2Ba
S-1-1gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 单一粒度gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
S-1-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
D-1-1gydF4y2Ba 大小为2的gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
D-1-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
C-1-1gydF4y2Ba 连续级配gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
C-1-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
S-2-1gydF4y2Ba 0.2gydF4y2Ba 单一粒度gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
S-2-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
D-2-1gydF4y2Ba 大小为2的gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
D-2-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
C-2-1gydF4y2Ba 连续级配gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
C-2-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
S-3-1gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 单一粒度gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
S-3-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
D-3-1gydF4y2Ba 大小为2的gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
D-3-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba
C-3-1gydF4y2Ba 连续级配gydF4y2Ba 在筏gydF4y2Ba
C-3-2gydF4y2Ba 木筏之上gydF4y2Ba

调查地震隔离效果的粘土层和砂砾垫、样品安装的加速度表表面,粘土层表面,砾石垫表面测量加速度响应的分析。加速度数据测量使用TST120A500加速度传感器和收集使用TST3000动态信号测试分析系统。图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba显示测量的配置点。gydF4y2Ba

 3所示。测试结果gydF4y2Ba 3.1。加速时间历史的分析gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba显示加速度时间历史的三个砾石垫与不同粒级建造总量(单一粒度,大小为2的和连续的)输入埃尔森特罗与三个不同的地震波峰值加速度(0.1 g、0.2 g和0.3 g)。加速度时间历史底部的粘土层基本重叠,整体高度一致与顶部的粘土层。pile-reinforced土壤没有表现出显著的加速度放大或振动过滤效果。相比之下,顶部的峰值加速度时间的砾石垫低于底部的砾石垫,这表明砾石垫有一个地震隔离效果。此外,产生的峰值加速度的增加增加地震隔离效果。这一发现与文献一致(gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

加速时间历史的粘土和碎石垫层。(一)单一粒度总体砾石垫。(b)大小为2的总砾石垫。(c)连续级配骨料砾石垫。gydF4y2Ba

值得注意的是,埋深的影响地震隔离缓冲的效果没有表现出一致的模式。如图gydF4y2Ba 8 (c)gydF4y2Ba,在输入地震波加速度峰值0.3 g,这三个坐垫有一个更好的地震隔离效应时放置在筏比筏下。坐垫的设计一个小摇床的厚度由于能力有限。砾石下滑和横向传播在大地震的力量。当筏的上方,缓冲了阻力的影响,更好的保持缓冲厚度;因此,实现一个更大的地震隔离效果。这一发现是否适用于现实世界的工程,需要进一步调查。gydF4y2Ba

加速度响应的比较分析三个砾石垫表明,与输入地震波的加速度峰值(0.1 g、0.2克或0.3 g),单一粒度总量有地震对缓冲隔离的影响比大小为2的连续级配骨料(图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba)。这一发现是一致的,在gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba]。特别是,在输入地震波加速度峰值0.1 g,单一粒度总砾石垫有一个地震隔离效果,而建造的缓冲大小为2的和连续级配骨料没有显著地震隔离效果。因此,砾石垫用于地震隔离基础应由单一粒度总量。gydF4y2Ba

 3.2。分析地震砾石垫层的隔离效果gydF4y2Ba

介绍了减振率调查地震缓冲材料的隔离效果和更好的评估减振垫的性能:gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 出gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba ×gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba %gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 出gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 输出峰值加速度和吗gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 是输入峰值加速度。的gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 出gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 粘土层的等于峰值加速度表面的样品安装表和粘土层的顶部,分别。的gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 出gydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba 砾石垫相等的加速度峰值的底部垫(粘土层的顶部)和缓冲,分别。减振率的粘土和碎石垫层在不同参数设置是计算使用方程(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

如图gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba减振率下的粘土层地震波加速度峰值为0.1 g, 0.2 g和0.3 g不同范围的−−13.54% 18.28%,0.51%−11.90%,−−2.05% 11.74%,分别和平均值的5.70%,4.38%,和3.27%,分别。由于刚性桩的加固效果,随着峰值加速度的增加,粘土层的减振率没有变化,接近0,这表明加速度峰值对减振性能的影响最小的粘土层。此外,地震波的加速度峰值并没有减少他们从粘土层的底部向上传播,这表明一个贫穷的粘土层的地震隔离能力。文献[gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba)报道,地基土的放大效应,这是不符合这个发现但印证了我们发现地基土没有减振效果。gydF4y2Ba

粘土层的减振率在不同参数设置。gydF4y2Ba

如图gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba,砾石垫下的减振率输入地震波加速度峰值为0.1 g, 0.2 g和0.3 g不同范围的−−8.9% 13.73%,10.61%−22.77%和12.85%−24.08%,分别−平均值的0.55%,18.63%,和17.92%,分别。砾石垫没有地震隔离影响下输入地震波加速度峰值0.1 g,但一个伟大的阻尼和显著地震隔离效应时这个值为0.2 g和0.3 g。gydF4y2Ba

减振垫在不同参数设置。gydF4y2Ba

埋深的影响上的砾石垫减振率显示不一致的模式。在输入地震波加速度峰值0.3 g,砾石垫有一个更大的地震隔离效应当放置在筏比筏下。当筏的上方,单一粒度总体砾石缓冲减振率最大,其次是缓冲大小为2的和连续级配骨料。gydF4y2Ba

下输入地震波加速度峰值0.1 g,单一粒度总体砾石垫减振率约为11.81%,而建造的缓冲的大小为2的连续级配骨料和减振率小于0,这表明最后两个坐垫没有地震隔离效果。这个结果可以通过以下机制来解释。一个输入地震波加速度峰值0.1 g引起小的地面运动。构建的缓冲的大小为2的和连续级配骨料密度比单一粒度总缓冲和接受更少的弹塑性变形,因此他们传播地震能量和剪切力产生的水平地震力筏和没有阻尼耗散效应(gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在输入地震与0.2 g峰值加速度,这三个砾石垫有稍微不同的隔震效果和平均减振率约为18.63%。在输入地震波加速度峰值0.3 g,单一粒度总体砾石垫有最大的减振效果和最大平均减振率(22.39%),紧随其后的是坐垫由连续级配骨料(平均减振率≈17.53%)和大小为2的总量(平均减振率≈13.85%)。在输入地震波加速度峰值为0.2 g和0.3 g,平均三个砾石垫减振率约18.63%和17.92%,分别和最大减振率为24.08%在某些参数设置,这表明垫有一个地震隔离效果。这种效应可以通过以下机制来解释。输入地震波加速度峰值为0.2 g和0.3 g产生大的地面运动。砾石垫进行弹塑性和塑性变形不向上转移所有的横向剪切力;因此,他们消散地震能量的一部分,有效地减少地震能量向上传播(gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

单一粒度总体砾石垫有一个地震隔离效果比缓冲大小为2的和连续级配骨料。因此,对于核电站建在地震带,砾石垫应该由单一粒度聚合,提供满足要求的承载力。gydF4y2Ba

 3.3。为减振率预测经验模型gydF4y2Ba

测试数据的砾石垫在不同参数设置是退化之间的关系来确定减振率和峰值加速度输入。因此,建立实证模型来预测砾石缓冲减振率:gydF4y2Ba (2)gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba αgydF4y2Ba +gydF4y2Ba βgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba /gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba αgydF4y2Ba是一个参数的模型和1 - 1 /gydF4y2Ba βgydF4y2Ba是最终的减振率gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 开证gydF4y2Ba 在输入地震波加速度峰值0.3 g。这个值代表的地震隔离能力的上限砾石垫。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba显示之间的关系砾石缓冲减振率和峰值加速度输入。的拟合曲线整个工况图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba显示了地震隔离效果的砾石垫一般趋势。表gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba给出了平均值的95%置信区间的上限和下限的参数拟合曲线获得的测试数据在不同参数设置。如图,砾石垫的地震隔离能力下降在95%置信区间,这证明了方程(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba)具有很高的拟合优度和可以反映趋势的减振率砾石垫与输入加速度峰值增加。根据地震波加速度峰值0.3 g,最终的减振率gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 开证gydF4y2Ba 不同范围的20.44%到31.33%。地震隔离缓冲容量为特定的核电站可以使用方程(估计gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba)和表gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba。一个适当的策略表的实际应用gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba从安全储备的角度,取95%置信区间的下限。gydF4y2Ba

砾石缓冲减振率之间的关系和输入峰值加速度。gydF4y2Ba

拟合参数的平均减振率砾石垫在不同参数设置。gydF4y2Ba

参数gydF4y2Ba αgydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba βgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 开证gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba /gydF4y2Ba βgydF4y2Ba (%)gydF4y2Ba
拟合值gydF4y2Ba −3.23gydF4y2Ba 1.36gydF4y2Ba 26.29gydF4y2Ba
95%置信区间的上限gydF4y2Ba −4.37gydF4y2Ba 1.26gydF4y2Ba 20.44gydF4y2Ba
95%置信区间的下限gydF4y2Ba −2.09gydF4y2Ba 1.46gydF4y2Ba 31.33gydF4y2Ba

请注意。gydF4y2Ba回归相关系数是0.8182。gydF4y2Ba

回归参数的减振率三个砾石垫。gydF4y2Ba

缓冲类型gydF4y2Ba αgydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba βgydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 开证gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba /gydF4y2Ba βgydF4y2Ba (%)gydF4y2Ba 相关系数gydF4y2Ba
单一粒度总量gydF4y2Ba −2.12gydF4y2Ba 1.35gydF4y2Ba 25.86gydF4y2Ba 0.93gydF4y2Ba
大小为2的总量gydF4y2Ba −3.11gydF4y2Ba 1.31gydF4y2Ba 23.39gydF4y2Ba 0.89gydF4y2Ba
连续级配骨料gydF4y2Ba −3.45gydF4y2Ba 1.36gydF4y2Ba 26.33gydF4y2Ba 0.87gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba显示了安装的减振率之间的关系三个砾石垫和输入峰值加速度。地震隔离效果的比较三个砾石垫之间的拟合曲线进行三个单独的工作条件图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba。的拟合曲线单一粒度总体砾石垫位于顶部,大小为2的总垫位于底部,和缓冲了连续级配骨料位于它们之间,这表明单一粒度聚合为一个更大的地震隔离能力比其他两个总量。预测和观察是一致的。表gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba显示了减振率的拟合参数的三个砾石垫。地震波加速度峰值0.3 g,坐垫由单一粒度骨料,大小为2的聚集,最终和连续级配骨料减振率为25.86%,23.39%,和26.33%,分别。因此,可以推测,在输入地震波加速度峰值0.3 g,砾石垫由单一粒度和连续级配骨料已经接近极限减振率。值得注意的是,随着输入加速度峰值降低,单一粒度总砾石垫减振率下降缓慢,并维持在一定水平即使在low-peak输入加速度。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba比较的地震隔离性能的测试结果这一研究获得的砾石垫和文献中报道。5厘米厚压实砾石垫不差压实砂垫的厚度20 cm-30 cm的隔震性能,但不如40厘米厚压实砂压实砂垫垫和70%,尤其是在输入地震波输入加速度峰值为0.1 g。砾石垫的隔震性能较差的砂垫在某些参数设置和密实度和骨料分级有关。相比之下,砂垫的减振能力不是大大受到峰值加速度变化的影响。沙垫具有减振效果即使在输入地震波加速度峰值0.1 g,但容易砂液化。因此,使用砂垫时应行使自由裁量权在复合地基核电站。gydF4y2Ba

比较使用的地震隔离垫的性能在这项研究中,文献中报道。gydF4y2Ba

这些分析表明,地震隔离垫的性能与材料的性质和厚度、密实度的缓冲。厚的垫子和压实,地震隔离性能就越好。对于给定的垫层厚度,本研究中使用的砾石垫最好地震隔离性能比报道值(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

 4所示。结论gydF4y2Ba

砾石垫复合地基的一个核电站可以有效地减少地震能量向上传播的桩复合地基。在输入地震波加速度峰值为0.2 g和0.3 g,砾石垫有一个地震隔离效果,平均减振率为18.63%和17.53%,分别。与一些参数设置减振率达到24.08%。gydF4y2Ba

地震隔离性能的比较这三个砾石垫用不同的级配骨料表明,单一粒度聚集了最好的隔震性能,其次是不断分级和大小为2的总量。尤其是单一粒度总体砾石缓冲减振率约11.81%即使在输入地震波加速度峰值0.1 g。因此,单一粒度总体砾石垫是核电站基础的最佳选择要求高的地震隔离,提供满足要求的承载力。gydF4y2Ba

实证模型,提出了预测减振率(这是作为最终的减振率来衡量)的砾石缓冲。模型反映了这一趋势,砾石缓冲减振率与输入加速度峰值增加。在输入地震波加速度峰值0.3 g,最终的减振率gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 开证gydF4y2Ba 砾石垫不同的20.45 - 31.3%的范围。地震加速度峰值降低,单一粒度总砾石垫减振率下降速度比其他两个坐垫和仍高于一定水平,和砾石有某种地震隔离能力即使在输入地震波加速度峰值0.1 g。gydF4y2Ba

5厘米厚压实砾石垫有一个地震隔离能力,约等于压实砂垫的厚度为20 - 30厘米。在输入地震波加速度峰值0.1 g,砾石垫有一个较小的地震比砂垫隔离能力。然而,我们推测,当缓冲厚度增加到一定程度,砾石垫有一个理想的地震隔离能力即使在输入地震波加速度峰值0.1 g。gydF4y2Ba

碎石垫层厚度的影响复合地基的地震隔离性能需要进一步调查。此外,这种地震隔离技术可能会增加seismic-isolating缓冲的位移,同时减少结构的加速度响应,这是一个话题值得进一步研究。gydF4y2Ba

 数据可用性gydF4y2Ba

使用一些数据在研究可从相应的作者。gydF4y2Ba

 的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

 确认gydF4y2Ba

这个资金提供的冻土工程国家重点实验室(批准号SKLFSE201907),中国国家自然科学基金(没有。51678145),中国(没有国家重点研发项目。2018 yfc1505300),中国国家重大科学仪器开发项目(没有。41627801),关键在海南省(没有研究和发展项目。ZDYF2017100)。gydF4y2Ba

 gb50267 - 2019gydF4y2Ba 核电站的抗震设计标准(gb50267 - 2019)gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 中国,北京gydF4y2Ba 住房和城乡建设部的中国gydF4y2Ba 锅gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 研究整体抗震性能分析刚性桩复合Foundation-Foundation上部结构gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 郑州,中国gydF4y2Ba 郑州大学gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 郑gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 实验研究来减少差异沉降对刚性桩复合地基筏gydF4y2Ba 中国岩土工程杂志》上gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 04gydF4y2Ba 517年gydF4y2Ba 523年gydF4y2Ba 郭gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 野外研究高层建筑的刚性桩复合地基的反应gydF4y2Ba 岩石和土力学gydF4y2Ba 2009年gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba 01gydF4y2Ba 163年gydF4y2Ba 168年gydF4y2Ba 道gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 梁gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba GongWeiminggydF4y2Ba w . C。gydF4y2Ba 研究轴承的行为与刚性桩复合地基的高楼大厦gydF4y2Ba 东南大学学报(自然科学版)gydF4y2Ba 2009年gydF4y2Ba 39gydF4y2Ba S2gydF4y2Ba 238年gydF4y2Ba 245年gydF4y2Ba 道gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 梁gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 风扇gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 实地测试与素混凝土桩复合地基承载性能gydF4y2Ba 中国岩土工程杂志》上gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 34gydF4y2Ba 04gydF4y2Ba 693年gydF4y2Ba 700年gydF4y2Ba 郑gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 周gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 先进的极限承载力和复合地基的稳定gydF4y2Ba 天津大学学报(科技)gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 53gydF4y2Ba 07年gydF4y2Ba 661年gydF4y2Ba 673年gydF4y2Ba 气gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 首歌gydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 京ydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 高gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 试验研究对刚性桩复合地基的应力分布gydF4y2Ba 岩石和土力学gydF4y2Ba 2003年gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 237年gydF4y2Ba 241年gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 罗gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 动态离心机模型试验与刚性桩复合地基在软粘土gydF4y2Ba 中国的地下空间与工程学报gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 02gydF4y2Ba 381年gydF4y2Ba 386 + 401gydF4y2Ba 沙玛gydF4y2Ba 诉J。gydF4y2Ba VasanvalagydF4y2Ba 美国一个。gydF4y2Ba SolankigydF4y2Ba c . H。gydF4y2Ba 行为下的缓冲复合桩筏基础侧向力gydF4y2Ba 印度岩土工程杂志gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 45gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 89年gydF4y2Ba 97年gydF4y2Ba 10.1007 / s40098 - 014 - 0110 - xgydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84926032255gydF4y2Ba 哈札里卡gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba KohamagydF4y2Ba E。gydF4y2Ba SuganogydF4y2Ba T。gydF4y2Ba 对码头结构与轮胎保护水下振动台测试芯片缓冲gydF4y2Ba 岩土和Geoenvironmental工程杂志》上gydF4y2Ba 2008年gydF4y2Ba 134年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 1706年gydF4y2Ba 1719年gydF4y2Ba 10.1061 /(第3期)1090 - 0241 (2008)134:12 (1706)gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 56449125984gydF4y2Ba 你gydF4y2Ba W.-B。gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba M.-S。gydF4y2Ba 顾gydF4y2Ba X.-Q。gydF4y2Ba 动态行为的横向加载沉箱基础基于不同缓冲类型:实验和理论研究gydF4y2Ba 浙江大学科学期刊投递的杂志上gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 565年gydF4y2Ba 579年gydF4y2Ba 10.1631 / jzus.a1900381gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 窦gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 郭gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 隔离性能的实验研究由振动台砂垫下基础gydF4y2Ba 河北科技大学杂志》上gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 92年gydF4y2Ba 97年gydF4y2Ba 窦gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 砂垫的隔离特性的实验研究gydF4y2Ba 建筑结构学报gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 01gydF4y2Ba 125年gydF4y2Ba 128年gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 窦gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 研究地震响应的砂垫不同厚度和不同基础的压力gydF4y2Ba 《华北航天的研究所的水兵工程gydF4y2Ba 2004年gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 汉gydF4y2Ba X.-L。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba Y.-K。gydF4y2Ba 霁gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 罗gydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 网站的影响因素对刚性桩复合地基在高层建筑的性能gydF4y2Ba 土木工程》杂志上gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 71年gydF4y2Ba 77年gydF4y2Ba 10.2174 / 1874149501408010071gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84902589364gydF4y2Ba 汉gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 霁gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 应gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 戴gydF4y2Ba B。gydF4y2Ba 数值模拟在地震刚性桩复合地基垫的吸收效果gydF4y2Ba 地震工程与工程振动gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 369年gydF4y2Ba 378年gydF4y2Ba 10.1007 / s11803 - 016 - 0329 - xgydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84979598481gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba Q。gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba Q。gydF4y2Ba 数值研究地震隔离砾石垫的效果gydF4y2Ba 《国际会议上离散单元方法gydF4y2Ba 2017年11月gydF4y2Ba 新加坡gydF4y2Ba 施普林格gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 汉gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 加拉gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 霁gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 试验研究的剪切行为之间的接口缓冲材料和混凝土筏gydF4y2Ba 地震工程与工程振动gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 165年gydF4y2Ba 178年gydF4y2Ba 10.1007 / s11803 - 018 - 0432 - 2gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85041844717gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 首歌gydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 振动台试验与刚性桩复合地基gydF4y2Ba 中国岩土工程杂志》上gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 99年gydF4y2Ba 102年gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 京gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 试验研究的隔离性能增强rubber-sand混合复合材料缓冲gydF4y2Ba 《振动与冲击gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 38gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba 184年gydF4y2Ba 189 + 197gydF4y2Ba 康gydF4y2Ba 马gydF4y2Ba 裴gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 研究桩筏基础和软粘土之间的动态交互的离心机模型试验gydF4y2Ba 中国岩石力学与工程学报gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba 07年gydF4y2Ba 1488年gydF4y2Ba 1495年gydF4y2Ba 汉gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 肖gydF4y2Ba C.-A,gydF4y2Ba 应gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 交互系统的动态弹塑性分析复合foundation-raft-superstructure地震作用下gydF4y2Ba 岩石和土力学gydF4y2Ba 2013年gydF4y2Ba 34gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 762年gydF4y2Ba 768年gydF4y2Ba 梁gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 田gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba ANSYS / LS-DYNA显式集成过程的仿真基础砾石层以提高建筑物的抗震能力gydF4y2Ba 内蒙古科技大学学报gydF4y2Ba 2009年gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba 04gydF4y2Ba 354年gydF4y2Ba 357年gydF4y2Ba