试验中,通过在模型不同高度处埋设加速度传感器来测试在地震波作用下不同深度处的加速度响应值,进而研究加速度的分布特性。定义各测点动力响应加速度峰值(PGA)与台面实测加速度峰值的比值为加速度放大系数。
1.不同地震波强度作用下加速度的变化特征
不同地震波强度作用下加速度放大系数特征曲线如图5-17所示。
试验中施加峰值加速度分别为0.05g、0.1g、0.2g、0.3g和0.4g的水平横向的EL波、阪神波、汶川波和水平纵向的EL波,测试出在不同深度处的加速度放大系数。由图5-17可以看出:①加速度放大系数随着深度的减小逐渐增大;②在水平纵向地震波的作用下,加速度放大系数随埋深的变化较大,在水平横向EL波、阪神波和汶川波作用下,EL波引起的加速度放大系数较大,汶川波次之,阪神波最小;③在同一种地震波作用时,地震波加速度放大系数随加速度强度的变化不明显。(说明:未压缩表示未进行时间压缩的地震波。)
图5-17(一) 加速度放大系数随埋深变化
图5-17(二) 加速度放大系数随埋深变化
2.不同种类地震波作用下加速度的变化特征
相同加速度峰值在不同种地震波作用下的加速度放大系数随埋深的变化特性如图5-18所示。
图5-18(一) 加速度放大系数随埋深变化(www.xing528.com)
图5-18(二) 加速度放大系数随埋深变化
图5-18(三) 加速度放大系数随埋深变化
由图5-18可以看出:①在相同地震波加速度强度时,EL波形成的加速度放大系数最大,汶川波次之,阪神波最小;②相比水平横向地震波,水平纵向地震波引起的加速度放大系数在地震波强度较小(0.05g、0.1g)时较小,地震波强度较大(0.2g、0.3g和0.4g)时较大;③水平纵向地震波引起的加速度放大系数随埋深的变化规律与水平横向地震波在深度较大时略有不同。
3.不同时间压缩比地震波作用下加速度的变化特征
进行地震波振动模型试验时,由于模型和实际隧道的相似性,需要对地震波进行时间压缩,时间压缩比的不同对模型的地震响应有影响,图5-19表示进行时间压缩与否的地震波对加速度放大系数的影响。
由图5-19可知:①压缩与否的地震波作用下,加速度放大系数随深度的变化规律不同;②与压缩地震波作用相比,未压缩时引起的加速度放大系数较小。
图5-19 时间压缩与否对加速度放大系数的影响
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