Performance evaluation of Equivalent Shear Beam (ESB) model container for dynamic geotechnical centrifuge tests

Dong-Soo Kim, Sei-Hyun Lee, Jeong-Gon Ha, Joo-Hyun Seong, Soo-Hyung Jung

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Earthquake Engineering & Geophysics

ABSTRACT: An ESB (equivalent shear beam) model container was built with a stack of light-weighted aluminum frames separated by rubber to have the similar dynamic stiffness and natural frequency with the inside soil model. In this paper, a significant number of dynamic centrifuge tests and the corresponding seismic response analyses were performed to evaluate the dynamic performance of the ESB model container. From the results, it appears that the end walls of ESB model container behave in accordance with the behaviors of the soil deposit although there is a difference of natural period depending on the relative density of the sand deposit. This is attributed to the heavier mass and the corresponding higher inertia of the inside soil model relative to the end walls. However, for incompletely filled soil model in the model container, significantly different seismic responses are observed in the end walls and the soil deposit due to seismic interaction caused by upper unfilled frames of the container. These findings suggest that dynamic model tests using the ESB model container should be conducted with the completely filled soil models in the container.

RÉSUMÉ: Un conteneur ESB modèle (cisaillement équivalent) a été construit avec une pile de cadres en aluminium très léger séparés par de caoutchouc pour avoir la rigidité similaire dynamique et la fréquence naturelle avec le modèle de sol à l'intérieur. Dans ce papier, un nombre important de tester des centrifugeuses dynamique et les analyses correspondantes réponse sismique ont été réalisées pour évaluer les performances dynamiques du conteneur de modèle ESB. A partir des résultats, il semble que les murs d'extrémité de l'ESB modèle de conteneur se comportent en conformité avec les comportements du dépôt de sol bien qu'il y ait une différence de période naturelle en fonction de la densité relative du dépôt de sable. Ceci est attribué à la plus lourde masse et l'inertie correspondante supérieur du modèle sol à l'intérieur par rapport aux parois fin. Toutefois, pour le modèle du sol incomplètement remplie dans le conteneur de modèle, sensiblement différentes réponses sismiques sont observées dans les parois d'extrémité et le dépôt de sol due à l'interaction sismiques provoquées par les cadres supérieurs vacants sur le conteneur. Ces résultats suggèrent que les tests de modèle dynamique à l'aide du conteneur de modèle ESB doit être menée avec les modèles de sol complètement rempli dans le récipient.

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