一种场地液化识别方法技术

本发明专利技术涉及地质灾害识别技术领域，提供了一种场地液化识别方法

【技术实现步骤摘要】
一种场地液化识别方法


[0001]本专利技术涉及地质灾害识别
，具体涉及一种场地液化识别方法
。

技术介绍

[0002]砂土液化是抢险救灾的最佳时机，给社会造成巨大的安全隐患和经济损失
。
因此，亟须一种快速
、
可靠的场地液化识别方法，这对于震前制定防灾计划和震后抢险救灾均有重要意义
。
[0003]目前，常用的液化判别方法包含：现场试验判别法
(
规范法
)
和室内试验法
。
其中，室内试验土样受扰动其受力状态与现场有较大差别，因而适用性较差
。
我国现行的
《
建筑抗震设计规范
》GB50011
‑
2010(2016)
版，虽能较好地预测场地液化的可能性，但因高烈度区样本缺乏
、
样本分布均匀性较差，尚存在一些问题，如：适用深度有限等
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种场地液化识别方法，该方法克服现有规范法识别场地液化过程中因样本分布均匀性差导致的误判，室内试验因土壤扰动受力状态发生变化等问题，具有适用性广
、
快捷
、
可靠等优点
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种场地液化识别方法，该方法包括：
[0006]S1、
根据地表水平方向的地表加速度，对收集到的现场地震记录进行筛选；所述地震记录为所以“时间
‑
加速度”形式进行记录的加速度信号时程曲线；
[0007]S2、
对筛选后的地震记录进行经验模态分解，得到该地震记录对应的固有模态函数分量，并对得到的固有模态函数分量进行希尔伯特谱分析，得到对应
Hilbert
时
‑
频图；
[0008]S3、
根据
Hilbert
时
‑
频图求得该地震记录所对应的卓越频率时程曲线和边际谱；
[0009]S4、
根据得到的卓越频率时程曲线求得地表峰值加速度出现前
、
后的平均卓越频率，并根据平均卓越频率计算平均卓越频率下降率；
[0010]S5、
根据边际谱得到该地震记录的低频占比；
[0011]S6、
当平均卓越频率下降率大于阈值
Y1，且该地震记录的低频占比大于阈值
Y2时，则所识别场地为液化场地；反之，则该场地未液化
。
[0012]优选地，
S1
中对收集到的现场地震记录进行筛选，包括步骤：
[0013]S11
：针对所有收集到的现场的地震记录中任一地震记录
D
i
，根据式
(1)
求得其
Arias
强度
I
A
，若在水平的东西
、
南北方向上，
I
A
均大于预设值
I
a
，则将
D
i
纳入地震记录集合
D1
中，
[0014][0015]式中，
g
为重力加速度，
a(t)
为地震记录
D
i
的地表加速度信号时程，
T
为地震记录
D
i
的总持续时间；
[0016]S12
：针对
D1
中的任一地震记录
D
j
，根据其加速度信号时程曲线判断其地表峰值加
速度是否大于或等于预设值
a1，若是，则将
D
j
纳入地震记录集合
D2
中；
[0017]S13
：针对
D2
中的任一地震记录
D
k
，根据式
(2)
，截取其在持续时间内能量占比为
90
％的主要部分，并将截取后的
D
k
纳入地震记录集合
D3
中，
[0018][0019]式中，
t
为地震记录
D
k
总持时内任意时刻，
a(t)
为地震记录
D
k
的地表加速度信号时程，
T
为地震记录
D
k
的总持续时间；
[0020]D
k
作为地震记录筛选的结果
。
[0021]需要注意的是，
S11
‑
S13
只是作为一种实现筛选地震记录步骤的优选方案
。
本领域中，技术人员还可以通过其它方式或步骤从众多地震记录中筛选出合适的地震记录，此处不另作列举
。
进一步地，只要被筛选出来的地震记录能够支持后续步骤的进行，该筛选机制就是合理的
。
[0022]优选地，
S3
中根据
Hilbert
时
‑
频图求得该地震记录所对应的卓越频率时程曲线的步骤，包括：依照式
(3)
求得该地震记录所对应的卓越频率时程曲线：
[0023][0024]式中，
H(
ω
，
t)
为该地震记录所对应的希尔伯特谱，
ω
(t)
为该地震记录所对应的卓越频率时程
。
[0025]优选地，
S4
中根据得到的卓越频率时程曲线求得地表峰值加速度出现前
、
后的平均卓越频率，如式
(4)
所示：
[0026][0027]式中，
t
b
和
t
e
分别对应该地震记录所对应的
90
％能量持时开始和结束的时刻，
t
p
为该地震记录所对应的地表峰值加速度出现的时刻，
Δ
h
为加速度信号时程中的相邻时间间隔，
MEF
b
和
MEF
e
分别为该地震记录所对应的
90
％能量持续时间内，地表峰值加速度出现前
、
后的平均卓越频率；
[0028]而后，根据式
(5)
计算该地震记录所对应的平均卓越频率下降率，
[0029][0030]MEFDr
为该地震记录所对应的平均卓越频率下降率
。
[0031]优选地，
S3
中根据边际谱可得到该地震记录对应的低频占比的步骤，包括：根据式
(6)
计算该地震记录所对应的边际谱的低频占比
R
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种场地液化识别方法，其特征在于，该方法包括：
S1、
根据地表水平方向的地表加速度，对收集到的现场的地震记录进行筛选；所述地震记录为以“时间
‑
加速度”形式进行记录的加速度信号时程曲线；
S2、
对筛选后的地震记录进行经验模态分解，得到该地震记录对应的固有模态函数分量，并对得到的固有模态函数分量进行希尔伯特谱分析，得到对应
Hilbert
时
‑
频图；
S3、
根据
Hilbert
时
‑
频图求得该地震记录所对应的卓越频率时程曲线和边际谱；
S4、
根据得到的卓越频率时程曲线求得地表峰值加速度出现前
、
后的平均卓越频率，并根据平均卓越频率计算平均卓越频率下降率；
S5、
根据边际谱得到该地震记录的低频占比；
S6、
当平均卓越频率下降率大于阈值
Y1，且该地震记录的低频占比大于阈值
Y2时，则所识别场地可能发生液化场地；反之，则该场地不发生液化
。2.
如权利要求1中所述的一种场地液化识别方法，其特征在于，所述对收集到的现场的地震记录进行筛选，包括步骤：
S11
：针对所有收集到的现场的地震记录中任一地震记录
D
i
，根据式
(1)
求得其
Arias
强度
I
A
，若在水平的东西
、
南北方向上，
I
A
均大于预设值
I
a
，则将
D
i
纳入地震记录集合
D1
中，式中，
g
为重力加速度，
a(t)
为地震记录
D
i
的地表加速度信号时程，
T
为地震记录
D
i
的总持续时间；
S12
：针对
D1
中的任一地震记录
D
j
，根据其加速度信号时程曲线判断其地表峰值加速度是否大于或等于预设值
a1，若是，则将
D
j
纳入地震记录集合
D2
中；
S13
：针对
D2
中的任一地震记录
D
k
，根据式
(2)
，截取其在持续时间内能量占比为
90
...

【专利技术属性】
技术研发人员：路华，杨彦鑫，杨水生，邓凌燕，林子雲，占旭栋，
申请(专利权)人：江西省公路科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：