一种基于地震动时频特征的土-桩基协同响应地震液化判别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于地震动时频特征的土‑桩基协同响应地震液化判别装置及方法，建立包含土体域、流体域和结构体的多场耦合演化模型，并采用有限元法构建变尺度网格架构，均衡高灵敏度和计算负载，同时流体域通过共享节点与土体单元直接耦合，且泊松比依据孔隙比动态校准。该多场耦合建模方式能够精准模拟土－水－结构的协同响应机制，避免了现有技术中因缩尺效应导致的时频特性失配问题，准确地反映原位土体的强度退化规律及时效特征。相比传统物理模型无法复现复杂地质条件下的非线性动力响应，本发明专利技术通过数值建模实现了对软弱砂土高孔隙比、低渗透性的精准刻画，进一步提升了地震液化判别结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土体性能测试，尤其涉及一种基于地震动时频特征的土-桩基协同响应地震液化判别装置及方法，具体用于通过机械应力测试评估饱和砂土在动荷载作用下的强度特性及液化失效机理。

技术介绍

1、软弱砂土多为饱和状态的粉砂、细砂等，颗粒平均粒径通常在0.02～1.00mm，粘粒含量低（小于16%），相对密度小（松散状态），渗透性较差，其强度特性对动荷载极为敏感。在地震等循环剪切作用下，此类土体易因孔隙水压力急剧上升、有效应力丧失而发生液化，表现为抗剪强度骤降、刚度退化及变形失控，进而导致地面沉陷、结构倾斜甚至倒塌，严重威胁工程安全。

2、桩基作为穿越液化土层的关键承重结构，其与液化土的协同响应机制直接影响整体抗震性能。地震过程中，液化土层会导致桩侧摩阻力弱化、桩身弯矩突变，震后土体固结还可能产生负摩阻力，加剧桩基承载失效风险。因此，准确捕捉土-桩基系统在动荷载下的力学行为，是评估土体强度特性、判别液化可能性的核心需求。

3、现有技术cn120102344a公开了一种基于地震信号的土－结构协同演化地震液化分析装置及方法，基于bocking本文档来自技高网...

【技术保护点】

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【技术特征摘要】

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2.根据权利要求1所述的一种基于地震动时频特征的土-桩基协同响应地震液化判别方法，其特征在于：在所述s1中，基于有限元法构建所述多场耦合演化模型；

3.根据权利要求1所述的一种基于地震动时频特征的土-桩基协同响应地震液化判别方法，其特征在于：在所述s2中，频谱特征解析方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种基于地震动时频特征的土-桩基协同响应地震液化判别方法，其特征在于：在所述s2中，液化时间的预估方法，包括以下步骤：

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【专利技术属性】
技术研发人员：袁勇，张姣龙，姚旭朋，熊欣航，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：