Bewertung der seismischen Leistung von auf Pfählen gestützten Modellen in verflüssigbaren Böden

Zusammenfassung Die seismische Leistung von vier auf Pfählen gestützten Modellen wird unter zwei Bedingungen untersucht: (i) Übergang zur vollständigen Verflüssigungsbedingung, d.h. die Phase, in der der Überdruck in den Poren während der Erschütterung allmählich ansteigt; (ii) vollständige Verflüssigungsbedingung, d.h. definiert als der Zustand, in dem der seismisch induzierte Überdruck in den Poren dem äußeren Druck entspricht. Der Artikel beschreibt zwei komplementäre Analysen, die aus einer experimentellen Untersuchung bestehen, die bei normaler Schwerkraft auf einem Erschütterungstisch durchgeführt wurde, und einer vereinfachten numerischen Analyse, bei der die Boden-Struktur-Interaktion (SSI) durch nichtlineare Winkler-Federn (allgemein bekannt als p-y-Kurven) modelliert wird. Die Auswirkungen der Verflüssigung auf die SSI werden berücksichtigt, indem die Festigkeit und Steifigkeit der nicht verflüssigten p-y-Kurven um einen Faktor reduziert werden, der allgemein als p-Multiplikator bekannt ist, und durch die Verwendung eines neuen Satzes von p-y-Kurven. Die seismische Leistung jedes der vier Modelle wird bewertet, indem zwei verschiedene Kriterien berücksichtigt werden: (i) Festigkeitskriterium, ausgedrückt in Form von Biegemomenten entlang der Pfähle; (ii) Schadenskriterium, ausgedrückt in Form der maximalen globalen Verschiebung. Der Vergleich zwischen experimentellen Ergebnissen und numerischen Vorhersagen zeigt, dass die vorgeschlagenen p-y-Kurven den Vorteil haben, die Umverteilung der Biegemomente in größeren Tiefen besser vorherzusagen, während der Boden verflüssigt wird. Darüber hinaus erkennt die vorgeschlagene Methode die Verschiebungsanforderungen, die von den Modellen unter der vollständigen Verflüssigungsbedingung gezeigt werden, mit angemessener Genauigkeit. Es bestehen jedoch Unterschiede zwischen den berechneten und experimentellen maximalen Biegemomenten (sowohl in Übergangs- als auch in vollständigen Verflüssigungsbedingungen) und den Verschiebungsanforderungen (während der Übergangs- zur Verflüssigungsbedingung), was den Bedarf an weiteren Studien verdeutlicht. Copyright © 2016 Die Autoren Erdbebeningenieurwesen & Strukturdynamik veröffentlicht von John Wiley & Sons Ltd.