【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及土木工程領域，特別是一種場地液化深度自動判定方法，用于在地震條件下判定場地液化深度。
技術介紹
1、在地震工程中，場地液化是一個極具破壞性的現象，其主要由于地震引起的強烈動力作用，導致土顆粒重新排列，孔隙水壓力急劇上升，進而顯著降低土體的強度和剛度，甚至完全喪失承載力。液化現象會導致地基失效、建筑物倒塌，還可能引發地面沉降、滑坡等次生災害，對人民生命財產構成嚴重的威脅。傳統的場地液化判定方法主要依賴于現場勘察、經驗公式和室內試驗。這些方法雖然在一定程度上能夠評估場地的液化潛力，但存在諸多局限性，如：現場勘察需要投入大量的人力、物力和時間，成本高昂且周期長，難以滿足快速評估的需求；經驗公式往往基于有限的試驗數據和統計結果，其適用性和準確性受到地域、土層類型、地震波特性等多種因素的影響，難以全面反映復雜地質條件下的液化行為；室內試驗雖然能夠模擬特定條件下的土體響應，但難以完全復現實際場地在地震作用下的復雜動力過程，且試驗條件控制嚴格，成本也相對較高。隨著計算技術的飛速發展，數值模擬方法逐漸成為地震液化分析的重要手段。opensees作為一款開放源代碼的有限元分析平臺，以其強大的地震響應分析能力和靈活的建模功能，在土木工程領域得到了廣泛應用。然而，單純的數值模擬雖然能夠提供豐富的數據，但數據的處理和分析往往繁瑣且耗時，需要專業的技術人員進行手動操作，難以實現自動化和批量化處理。
技術實現思路
1、本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種場地液化深度自動判定方法，該
2、本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種場地液化深度自動判定方法，采用以下步驟：
3、s1、根據場地實際情況確定場地數值模型參數；
4、s2、基于opensees平臺，結合步驟s1中的參數建立三維場地數值模型；
5、s3、模擬在地震荷載作用下三維場地數值模型土體孔隙水壓力響應過程，計算不同深度節點處的土體孔隙水壓力響應；
6、s4、基于matlab平臺，批量處理步驟s3輸出的孔隙水壓力響應數據判定是否發生液化，根據判定結果確定液化范圍。
7、所述步驟s1的具體步驟為：
8、s1.1、根據實際場地的地質勘察資料，確定場地數值模型中各層尺寸和使用的土體材料；
9、s1.2、通過室內實驗、數值計算和查閱opensees手冊確定模型各層材料的參數。
10、所述步驟s3的具體步驟為：
11、s3.1、調用opensees平臺內嵌的基于biot多孔介質理論的流固耦合單元twentyeight?node?brick?u-p?element，定義三維場地數值模型的土體單元；
12、s3.2、賦予土體單元對應位置的模型土層材料及其參數；
13、s3.3、對三維數值模型進行邊界條件定義；
14、s3.4、更新模型材料狀態為彈性狀態，對三維數值模型施加土體自重；
15、s3.5、更新模型材料狀態為塑性狀態，對三維數值模型施加土體自重；
16、s3.6、對三維數值模型基底按照加速度時程序列施加地震激勵，執行地震響應分析，輸出不同深度節點處的孔隙水壓力響應數據。
17、所述步驟s4的具體步驟為：
18、s4.1、基于matlab平臺批量讀取并存儲各節點的孔隙水壓力響應數據，根據節點位置計算總應力σ0＝∑λi·hi，其中λi為相應土層土體重度，hi為相應土層的厚度；
19、s4.2、基于matlab平臺，根據節點位置計算初始孔隙水壓力u0＝γw·hw，其中γw水的重度，hw節點到地下水位的高度；
20、s4.3、基于matlab平臺，計算節點的超孔壓比其中u為地震荷載作用下的孔隙水壓力響應，從步驟s3的計算結果中調取；
21、s4.4、基于matlab平臺，自動讀取各節點的超孔壓比變化，節點處的超孔壓比達到1.0判定為發生液化，通過各節點的判定結果確定發生液化的土層范圍。
22、所述步驟s33的具體方法為：約束地下水位深度上土節點的孔壓自由度，設置基底及四周為不透水邊界，約束四個側面節點的y向自由度，約束相同高度節點的x、y、z方向自由度。
23、所述步驟s3.6，識別并保存坐標為(0，0，z)的節點，其中z為變量，進而輸出不同深度節點處的孔隙水壓力響應數據。
24、所述步驟s1.2，確定模型采用pressuredependentmultiyield模擬砂土層；采用pressureindependmultiyield模擬黏性土層。
25、本專利技術具有的優點和積極效果是：實現了場地模型的高精度仿真和數據的高效處理，通過opensees完整模擬了場地在地震荷載作用下土體孔壓響應的全過程，matlab精確的讀取并處理opensees輸出的孔壓數據，實現批量處理和自動判定。該方法的靈活性和自動化特性使其易于擴展和改進，使用者可建立復雜的三維場地數值模型，適用于不同類型和復雜程度的場地，無論是單一的砂土層還是含有黏性土層的復雜場地，都可進行準確模擬和液化判定。本專利技術有效克服了傳統液化判定方法成本高、周期長、精度有限等缺點，通過一系列室內試驗和數值模擬技術綜合模擬了實際場地在地震作用下的動力響應，并借助matlab腳本對計算結果進行批量處理，有效提高了液化判定效率和精度，在實際工程中具有廣泛的應用前景，尤其適用于需要快速、高效、低成本判定場地液化風險的工程項目，如地震災害評估、基礎設施建設等。
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1.一種場地液化深度自動判定方法，其特征在于，采用以下步驟：
2.根據權利要求1所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟S1的具體步驟為：
3.根據權利要求1所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟S3的具體步驟為：
4.根據權利要求1所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟S4的具體步驟為：
5.根據權利要求3所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟S33的具體方法為：約束地下水位深度上土節點的孔壓自由度，設置基底及四周為不透水邊界，約束四個側面節點的y向自由度，約束相同高度節點的x、y、z方向自由度。
6.根據權利要求3所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟S3.6，識別并保存坐標為(0，0，z)的節點，其中z為變量，進而輸出不同深度節點處的孔隙水壓力響應數據。
7.根據權利要求2所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟S1.2，確定模型采用PressureDependentMultiYield模擬砂土層；采用PressureInd
...【技術特征摘要】
1.一種場地液化深度自動判定方法，其特征在于，采用以下步驟：
2.根據權利要求1所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟s1的具體步驟為：
3.根據權利要求1所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟s3的具體步驟為：
4.根據權利要求1所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟s4的具體步驟為：
5.根據權利要求3所述的場地液化深度自動判定方法，其特征在于，所述步驟s33的具體方法為：約束地下水位深度上土節點的孔壓自由度，設置基底及四...
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