1 引言
- 液化对建筑物损害的影响：强调了液化现象在地震中对建筑物和生命线造成的显著损害，以及饱和和松散的颗粒沉积物在液化中的重要作用。
- 层状沉积物的异质性：讨论了自然颗粒沉积物的空间变异性，以及现有简化液化评估程序的局限性，这些程序忽略了水流动模式和土壤层之间的相互作用。
2 开发实验信息的数值模型
- 离心机实验：利用科罗拉多大学波尔德分校的离心机设施进行的四个动态离心机实验，评估了结构和基础属性、预制垂直排水（PVD）的缓解技术，以及颗粒土壤的垂直渗透性和密度变化对浅基础建筑性能的影响。
- 数值模拟：所有数值模拟都在开源的有限元计算平台OpenSees中进行，模拟了可能液化的颗粒土壤的非线性响应，并考虑了能量耗散。
3 数值与离心实验结果比较
- 自由场实验结果：实验结果与数值预测在超孔隙水压力（EPWP）的生成速率、峰值EPWP和感兴趣的频率范围内的加速度方面显示出良好的一致性。
- 近场实验结果：数值模拟大致捕捉了实验观察到的一般趋势，包括基础的永久沉降。
4 地层分层对土壤、基础和结构性能的影响
- 数值敏感性研究设计：评估了六个代表性土壤剖面的变化，包括临界液化层的数量、低渗透性淤泥层的数量和液化层厚度在水平方向上的变化。
- 土壤和基础响应：计算了每种土壤模型ID的基础永久沉降，并讨论了不同土壤剖面对基础沉降的影响。
5 喷发潜力评估
- 喷发潜力指数（EPI）：由于数值模型不能直接捕捉地表喷发的形成，文章使用了Hutabarat和Bray（2021b）提出的方法作为评估土壤剖面内喷发机制损伤的代理。
6 结构响应
- 基础和屋顶加速度：展示了基础和屋顶在x方向（与震动平行）的5%阻尼响应谱，以及基础/自由场表面和屋顶/基础谱比。
7 损伤指数和工程需求参数的比较
- 液化触发或损伤的度量：比较了估计自由场EPI150、峰值ru和常用于预测土地损害程度的地质液化指数。
8 地面运动参数控制损害
- 高强度性能的IM：评估了不同的地面运动强度测量（IMs）在预测建筑物在地层分层可液化沉积物上的关键工程需求参数（EDPs）方面的能力。
9 结论
- 地层分层和可液化土壤变异性的影响：文章通过数值模拟提供了对地层分层和可液化土壤变异性如何影响浅基础建筑物附近和自由场的触发和不同变形及损害机制的见解。
- 关键EDPs的敏感性：发现预测的关键EDPs对地面运动属性更敏感，而不是土壤地层或结构属性。然而，自由场EPI受淤泥夹层和临界层空间分布的影响最大，突出了这些参数在土壤喷发发展中的相对重要性。
- 高性能IMs的识别：识别了表现最佳的IMs，包括CAV用于预测基础沉降和自由场喷发潜力，以及PGV用于预测自由场和近场的峰值ru。
文章强调了在评估建筑物附近和远离液化现象的可能性和后果时，仔细表征地下地层变化的重要性，并在系统层面考虑土壤剖面。这些变化对于喷发机制的变形特别关键，而现有的简化程序并未捕捉到这些变化。未来的研究应该进一步探索EPI（或喷发的其他度量）与自由场和近场沉降之间的关系，并在更真实的条件下进行，为改进的概率预测模型奠定基础，这些模型可以捕捉所有变形机制。
参考文献
Brito, L., Dashti, S., Liel, A. B., Wham, B. P., & Bessette, C. (2024). Deformation Mechanisms in Stratigraphically Layered Liquefiable Deposits near Buildings on Shallow Foundations. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 151(3), 04024170. https://doi.org/10.1061/JGGEFK.GTENG-12741
