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我所成功完成50m深厚覆蓋砂層液化離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間： 2026-06-02 點(diǎn)擊數(shù)量：9519深厚覆蓋砂層液化是目前我國(guó)重大工程建設(shè)中亟待解決的問題，我所巖土地震工程研究中心袁曉銘團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過兩年研究，應(yīng)用離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)，成功完成了50m深厚覆蓋砂層液化試驗(yàn)，首次將國(guó)際上物理試驗(yàn)砂土層可發(fā)生液化的深度從目前的20m～30m延深到50m，為深厚覆蓋砂層液化認(rèn)識(shí)提供了重要數(shù)據(jù)支撐。
深厚覆蓋砂層液化離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)是國(guó)際性難題，目前離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)能確認(rèn)的深厚覆蓋砂層液化深度為25m左右。作為地震行業(yè)重大實(shí)驗(yàn)設(shè)施，2006年我所離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)建設(shè)之初，就將完成“深厚軟弱土層動(dòng)力響應(yīng)”作為必備功能之一。建設(shè)期間，技術(shù)負(fù)責(zé)人袁曉銘研究員、王永志研究員成立了技術(shù)研發(fā)組，會(huì)同哈爾濱工業(yè)大學(xué)和中國(guó)工程物理研究院，通過高g值、寬頻帶、長(zhǎng)持時(shí)等設(shè)備開發(fā)與解耦控制策略，從設(shè)備條件上為深厚軟弱土層地震響應(yīng)研究工作提供了基礎(chǔ)保障?？茖W(xué)合理的地震動(dòng)輸入，也是物理試驗(yàn)中確保觸發(fā)深層土液化的先決條件。2024年起，黑龍江科技大學(xué)工程風(fēng)險(xiǎn)管理課題組，收集整理了大量實(shí)測(cè)強(qiáng)震實(shí)測(cè)記錄，采用我所研發(fā)的Soilquake土層地震反應(yīng)分析方法，以土層地震剪應(yīng)力比（CSR）為標(biāo)準(zhǔn)，通過反演得到了深厚軟弱場(chǎng)地不同概率區(qū)間CSR響應(yīng)規(guī)律，以此遴選出本次試驗(yàn)的輸入波。采用科學(xué)先進(jìn)的離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)液化試驗(yàn)技術(shù)，是順利完成深厚土層液化試驗(yàn)的必要保障。本次試驗(yàn)由王永志課題組主導(dǎo)和指導(dǎo)完成，團(tuán)隊(duì)近年自主研發(fā)了一整套飽和、成型、傳感和量測(cè)技術(shù)，均應(yīng)用于該次試驗(yàn)。近20年的科研積累，為本次試驗(yàn)的成功奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
土壤液化判別一直是我所的優(yōu)勢(shì)研究方向，我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等現(xiàn)行規(guī)范中砂土液化判別公式就是我所謝君斐等老一代科學(xué)家提出的，但當(dāng)時(shí)認(rèn)識(shí)到的土層液化深度基本在10m以內(nèi)。2024年，根據(jù)近期液化震害經(jīng)驗(yàn)和研究成果，我所謝禮立院士主編的《建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)通則》報(bào)批稿中，改進(jìn)了原液化判別公式并將判別深度延深到30m。我所袁曉銘團(tuán)隊(duì)正在牽頭制定地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《場(chǎng)地地震液化評(píng)價(jià)規(guī)范》，本次試驗(yàn)結(jié)果，將為土壤液化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的深度進(jìn)一步延深到50m提供有力的科學(xué)證明。
