SU1753433A1 - Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects - Google Patents

Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects Download PDF

Info

Publication number
SU1753433A1
SU1753433A1 SU904867580A SU4867580A SU1753433A1 SU 1753433 A1 SU1753433 A1 SU 1753433A1 SU 904867580 A SU904867580 A SU 904867580A SU 4867580 A SU4867580 A SU 4867580A SU 1753433 A1 SU1753433 A1 SU 1753433A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
seismic effects
oscillation
maximum
accelerations
density
Prior art date
Application number
SU904867580A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Канатбек Асекович Кожобаев
Original Assignee
МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by МГУ им.М.В.Ломоносова filed Critical МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority to SU904867580A priority Critical patent/SU1753433A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1753433A1 publication Critical patent/SU1753433A1/en

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Использование: в инженерной сейсмологии и механике грунтов, а также при расчетах оснований сооружений в сейсмоактивных районах и сейсмическом микрорайонировании . Сущность изобретени : при выборе режима возбуждени  виброплатформы одновременно с максимальными ускорени ми учитывают максимальные скорости колебани  грунтов от ожидаемых сейсмических воздействий.Usage: in engineering seismology and soil mechanics, as well as when calculating the bases of structures in seismically active areas and seismic micro-zoning. Summary of the invention: when choosing the excitation mode, the vibroplatforms simultaneously with the maximum accelerations take into account the maximum speeds of ground vibrations from the expected seismic effects.

Description

Изобретение относитс  к инженерной сейсмологии и механике грунтов и, в частности , к способам лабораторного исследовани  плотности дисперсных грунтов при сейсмических воздействи х и может быть использовано при рассчетах оснований сооружений в сейсмоактивных районах и сейсмическом микрорайонировании.The invention relates to engineering seismology and soil mechanics and, in particular, to methods for laboratory investigation of the density of dispersed soils under seismic effects and can be used to calculate the bases of structures in seismically active areas and seismic microzonation.

Известен способ исследовани  изменени  плотности и прочности дисперсных грунтов в лабораторных услови х от сейсмических воздействий по величине динамических нагрузок 1.A known method for studying the change in the density and strength of dispersed soils under laboratory conditions from seismic effects by the magnitude of the dynamic loads 1.

Однако этот способ не позвол ет передавать на весь объем исследуемых образцов колебательных движений, соответствующих колебани м грунтов при реальных землетр сени х , что приводит к искажению получаемых результатов.However, this method does not allow oscillatory movements corresponding to ground vibrations during real earthquakes to be transmitted to the entire volume of the studied samples, which leads to a distortion of the obtained results.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому  вл етс  способ исследовани  плотности грунта при сейсмических воздействи х на виброплатформах (вибростолах) по максимальной величине ускорени  колебани . Согласно этому способу по данным инженерной сейсмологии берутс  значени  максимальных ускорений колебаний грунта дл  данной площадки от ожидаемых землетр сений. Потом отобранные из площадки образцы грунта размещаютс  на виброплатформе и исследуютс  при колебани х с ускорени ми, равными ускорени м колебаний грунтов от ожидаемых землетр сений 2.The closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed is a method for studying the density of the soil during seismic effects on vibrating platforms (vibrating tables) by the maximum value of the oscillation acceleration. According to this method, according to engineering seismology, the values of the maximum accelerations of the ground oscillations for a given site from the expected earthquakes are taken. Then, soil samples taken from the site are placed on a vibrating platform and examined with fluctuations with accelerations equal to the accelerations of ground vibrations from the expected earthquakes 2.

Однако при этом не учитываютс  скорости колебани  и дл  исследовани  изменени  плотности от сейсмических воздействий , в том числе и сильных, используютс  способы и приборы, передающие на исследуемые образцы колебани  с намного меньшими амплитудами и скорост ми, чем при действительных колебани х дисперсных грунтов от реальных землетр сений, особенно сильных. Это приводит к тому, что при вибраци х с малыми амплитудами иHowever, this does not take into account the oscillation speeds and to investigate the change in density from seismic effects, including strong ones, methods and devices are used that transmit vibrations with much smaller amplitudes and velocities to the studied samples than with actual fluctuations of dispersed soils from real earth Sseny, especially strong. This leads to the fact that with vibrations with small amplitudes and

VJVj

(I

соwith

4 004 00

соwith

скорост ми колебани  на исследуемые образцы грунта передаетс  меньша  энерги , чем при землетр сени х, так как плотность кинетической энергии, передаваема  через любую точку массива грунта, пропорциональна квадрату скорости колебани . Вследствие этого дл  равных циклов колебани  передаваема  на образец грунта в лабораторных услови х кинетическа  энерги  меньше энергии,гШредаваемой на этот образец в реальных услови х, на величину, пропорциональную разнице квадратов скоростей колебаний при землетр сении и при их исследовании на виброплатформах в лабораторных услови х. Подобное несоответствие скоростей колебани  и передаваемой на образец энергии при лабораторных исследовани х приводит к завышенным оценкам сейсмостойкости оснований сооружений , склонов и откосов из дисперсных грунтов. Кроме того, при учете только максимальных ускорений колебаний переоцениваютс  высокочастотные составл ющие колебаний, которые быстро затухают с рассто нием и при землетр сени х, как фактор воздействи  на дисперсные грунты поверхности земли, где расположены сооружени , имеют второстепенное значение.The oscillation rates of the studied soil samples are transmitted less energy than with earthquakes, since the density of kinetic energy transmitted through any point of the soil array is proportional to the square of the oscillation velocity. As a result, for equal oscillation cycles transmitted to a soil sample under laboratory conditions, the kinetic energy is less than the energy allocated to this sample under real conditions by an amount proportional to the difference of the squares of the vibration velocities during earthquake and when they are studied on vibrating platforms under laboratory conditions. Such a discrepancy between the oscillation velocities and the energy transferred to the sample in laboratory studies leads to overestimated estimates of the seismic stability of the foundations of structures, slopes and slopes of dispersed soils. In addition, when taking into account only the maximum accelerations of oscillations, the high-frequency components of the oscillations, which quickly decay with distance and earthquakes, are revalued, as a factor affecting the dispersed soils of the earth's surface, where the structures are located, are of secondary importance.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности способа исследовани  дисперсных грунтов.The aim of the invention is to increase the reliability of the method for studying dispersed soils.

Цель достигаетс  тем, что при выборе режима возбуждени  виброплатформы одновременно с максимальными ускорени ми а учитывают максимальные скорости колебани  грунтов V при сейсмических воздействи х согласно соотношени м f al(2n v); A v/ (2л: f), где А - амплитуда; f - частота колебаний.The goal is achieved by the fact that, when choosing the excitation mode, the vibroplatforms simultaneously with maximum accelerations a take into account the maximum velocities of ground vibrations V during seismic effects according to the ratios f al (2n v); A v / (2л: f), where A is the amplitude; f is the oscillation frequency.

Энерги  Е, передаваема  на каждый элементарный исследуемый объем грунта за равное количество циклов колебаний по предлагаемому способу, превышает энергию, передаваемому по прототипу, в Епредл.:Епрот. (Упредл.) : (vnpor.) раза. Так как скорость колебаний грунта с ростом интенсивности (балльности) землетр сений растет по закону геометрической прогрессии , то соотношение скоростей и энергий между прототипом и предлагаемым способом резко возрастает с увеличением балльности возможных землетр сений или, дл  синусоидальных колебаний, с возрастанием амплитуды колебани .Energy E, transferred to each elementary investigated volume of soil for an equal number of cycles of oscillations by the proposed method, exceeds the energy transferred by the prototype, in EP. (EPRO). (Advert.): (Vnpor.) Times. Since the rate of ground oscillations with increasing intensity (intensity) of earthquakes increases according to the law of geometric progression, the ratio of speeds and energies between the prototype and the proposed method increases dramatically with increasing intensity of possible earthquakes or, for sinusoidal oscillations, with increasing vibration amplitude.

П р и м е р. На вибрационном электродинамическом стенде ВЭДС-10А проводили исследовани  виброуплотнени  различных песков и их смесей при различных соотношени х частот и амплитуд колебани . ПоPRI me R. On a VEDS-10A vibratory electrodynamic test bench, vibrational compaction of various sands and their mixtures was carried out at various ratios of frequencies and oscillation amplitudes. By

блоку управлени  и измерени  параметров вибрации задавали посто нные частоты колебани  и устанавливали определенные значени  максимальных ускорений. Однакоthe control unit and the measurement of vibration parameters were set to constant oscillation frequencies and set certain values of maximum accelerations. but

при низких частотах показани  прибора по ускорени м могут не соответствовать их действительным значени м и ускорени  рекомендуетс  рассчитывать по замеренным значени м амплитуд колебани . Поэтомуat low frequencies, the instrument readings by accelerations may not correspond to their actual values and it is recommended to calculate the accelerations by measured values of the amplitudes of the oscillations. therefore

амплитуды колебаний замер ли с точностью до 0,02 мм нивелиром Н-3 с использованием элевационного винта, а потом по данным амплитуд и частот колебаний рассчитывали значени  максимальных скоростей и ускорений. После вибрации в течение определенного времени песка в стакане площадью 28,3 см и высоте первоначально рыхло уложенного (Id 0-5 %) песка в 100 мм определ ли значени  его относительнойoscillation amplitudes were measured with an accuracy of 0.02 mm by level H-3 using an elevation screw, and then values of maximum velocities and accelerations were calculated according to the amplitudes and oscillation frequencies. After vibrating the sand in a glass with an area of 28.3 cm and a height of initially loose (Id 0-5%) sand of 100 mm for a certain time, the values of its relative

плотности (Id). Каждое испытание проводили с двух-трехкратной повторностью.density (Id). Each test was performed with two to three repetitions.

Исследовани  показали, что относительна  плотность св зана как с максимальными ускорени ми, так и с максимальнымиStudies have shown that relative density is associated with both maximum accelerations and maximum

скорост ми колебани . Причем дл  времени вибрации 10 мин относительна  плотность намного теснее св зана со скоростью, чем с ускорением колебани , что подтвердили и рассчеты коэффициентов парной коррел ции , составившие, соответственно, 0,93 и 0,35. Так, при вибрации в течение 10 мин с ускорением 7,8 м/с2 и скоростью колебани  13.9 см/с Id составила 80%, тогда как при почти том же ускорении 7,9 м/с2 и скоростиspeed fluctuations. Moreover, for the time of vibration of 10 min, the relative density is much more closely related to the speed than to the acceleration of the oscillation, which was confirmed and calculated by the pair correlation coefficients, which were, respectively, 0.93 and 0.35. Thus, with vibration for 10 minutes with an acceleration of 7.8 m / s2 and a speed of oscillation of 13.9 cm / s, Id was 80%, while at almost the same acceleration of 7.9 m / s2 and speed

колебани  8,3 см/с Id составила всего 10%. Така  зависимость получена при относительно небольшом возрастании скоростей колебани . Дл  больших скоростей, характерных дл  сильных землетр сений, эта зависимость про вл етс  еще  рче. Кроме того, дл  равных ускорений, с уменьшением амплитуды и скоростей колебани , возрастает частота, а значит, при равном времени вибрировани  - количество циклов колебани . Несмотр  на меньшее количество циклов колебаний, вли ние высоких скоростей на уплотнение песков оказываетс  более ощутимым при меньшей частоте и примерно равных или меньших значени х ускорени ,a fluctuation of 8.3 cm / s Id was only 10%. This dependence was obtained with a relatively small increase in the oscillation velocities. For high velocities characteristic of strong earthquakes, this dependence manifests itself even brighter. In addition, for equal accelerations, with decreasing amplitude and speeds of oscillation, frequency increases, and therefore, with equal time of vibration, the number of oscillation cycles. Despite the smaller number of oscillation cycles, the effect of high speeds on the compaction of sands is more pronounced with a lower frequency and approximately equal or smaller acceleration values,

конечна  относительна  плотность получаетс  намного большей, чем при большей частоте, но при меньших значени х скоростей (амплитуд) колебани . Это доказывает важнейшую роль скоростей колебаний вthe final relative density is much higher than at higher frequency, but at lower values of the speeds (amplitudes) of the oscillation. This proves the crucial role of oscillation velocities in

виброуплотнении песков и необходимость исследовани  изменени  плотности песков от сейсмических воздействий с учетом как максимальных ускорений, так и максимальных скоростей колебани .vibration compaction of sands and the need to study changes in the density of sands from seismic effects, taking into account both the maximum accelerations and the maximum oscillation velocities.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ исследовани  плотности дисперсных грунтов при сейсмических воздействи х , включающий размещение образца грунта на виброплатформе, возбуждение колебаний виброплатформы с амплитудой А и частотой f исход  из максимальных ускорений а сейсмических воздействий и определение изменени  плотности грунтов, отличающийс  тем, что, с цельюClaim Method A method for studying the density of dispersed soils under seismic effects, including placing a soil sample on a vibrating platform, exciting vibrating platforms with an amplitude A and frequency f based on the maximum accelerations a seismic effects and determining the change in soil density, characterized in that повышени  достоверности способа исследовани  дисперсных грунтов, при выборе режима возбуждени  виброплатформы одновременно с максимальными ускорени ми а учитывают максимальные скорости v сейсмических воздействий согласно соотношени мincrease the reliability of the method for studying dispersed soils; when choosing the excitation mode of the vibroplatform simultaneously with the maximum accelerations a, take into account the maximum velocities v of seismic effects according to the ratios f or/(v A v/(27rf).f or / (v A v / (27rf).
SU904867580A 1990-09-19 1990-09-19 Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects SU1753433A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904867580A SU1753433A1 (en) 1990-09-19 1990-09-19 Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904867580A SU1753433A1 (en) 1990-09-19 1990-09-19 Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1753433A1 true SU1753433A1 (en) 1992-08-07

Family

ID=21536796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904867580A SU1753433A1 (en) 1990-09-19 1990-09-19 Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1753433A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673506C1 (en) * 2018-02-14 2018-11-27 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" Vibro probe for monitoring seabed density

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР Ms 384050, кл. G 01 N 3/32, 1971. 2. Расулов Х.З. Сейсмостойкость грунтовых оснований.- Ташкент: Узбекистан, 1984, с. 192. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673506C1 (en) * 2018-02-14 2018-11-27 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" Vibro probe for monitoring seabed density

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1753433A1 (en) Method of the dispersed soil density analysis under seismic effects
CUVALCI et al. Non-linear vibration absorber for a system under sinusoidal and random excitation: Experiments
Clarke et al. The influence of soil density and moisture content on the impulse from shallow buried explosive charges
Duke Techniques for field measurement of shear wave velocity in soils
Yang et al. Measurement of structural damping using the random decrement technique
Yigit et al. Investigating the ability of high-rate GNSS-PPP for determining the vibration modes of engineering structures: small scale model experiment
JPS6336131A (en) Method and instrument for measuring s wave speed using large-sized three-axial cell
Rouse et al. Vibration studies of Monticello dam
RU2105997C1 (en) Process of seismic microzoning
Ashlock et al. Characterization of dynamic soil-pile interaction by random vibration methods: Experimental design and preliminary results
Tuzuki et al. Field testing and analysis of dynamic loaded pile group
Coates et al. Discussion of “Foundation Vibrations”
Osava et al. Evaluation of various parameters on response analysis of earthquake motions including soil building system
SU838485A1 (en) Stand for testing objects for action of vibration spectrum
Mizuhata et al. Study on dynamic characteristics of embedded mass and its surrounding ground
RU2162606C2 (en) Procedure of seismic microzoning
Stewart FUNDAMENTAL RESEARCH ON THE APPLICATION OF VIBRATION TO THE PRE-CASTING OF CONCRETE.
Ashlock et al. Experimental multi-modal foundation vibrations and comparison with benchmark half-space solutions
RU2162608C2 (en) Method of seismic microzoning
Khan et al. Evaluation of first mode of vibration, base fixidity, and frequency effects in resonant-column testing
Katebi et al. The Effect of Irregular Seismic Loading and Soil Density on the Liquefaction Behavior of Saturated Sand
SU1034001A1 (en) Method of seismic checking of dam condition
Sas The comparison of cohesive soil damping ratios obtained from resonant column tests and designated by the free-vibration decay and half-power bandwidth method
RU2162614C2 (en) Method of seismic microzoning
RU99108778A (en) METHOD OF SEISMIC MICRO-ZONING