Design and performance of an equivalent-shear-beam container for earthquake centrifuge modelling

Abstract

A model container used on a shaking table should cause stress and strain in the model similar to that in a soil layer of infinite lateral extent and finite depth. This paper reports the design and results of preliminary tests of a new type of centrifuge model container for earthquake tests–an equivalent-shear-beam container. The model is made of rectangular frames of aluminium alloy spaced by rubber layers so as to achieve the same dynamic stiffness as the soil it contains. To sustain the complementary shear stresses induced by base shaking at each end wall, a flexible and inextensible frictional sheet is introduced. Data of centrifuge tests indicate that this model container satisfies certain requirements for an ideal model confinement for centrifuge modelling of earthquake design conditions. Une table vibrante pourrait induire sur un boiler-prototype les mêmes contraintes et déformations que sur une couche de sol d'épaisseur fine et d'extension latérale infinie. L'article décrit le nouveau prototype (equivalent-shearbeam container) mis en oeuvre pour des essais sismiques en centrifugeuse et les résultats des essais préliminaires réalisés. Ce prototype est constitué de plusieurs structures rectangulaires en alliage aluminium séparées par des couches de caoutchouc, de fa¸on à ce qu'il ait la m&circme raideur dynamique que le sol qu'il contient. Une feuille de friction flexible et inextensible a été introduite pour absorber les contraintes de cisaillement supplémentaires issues du vibrage de la base des parois. Les essais de centrifugation réalisés montrent que ce prototype satisfait à certaines conditions requises par le modèle idéal de confinement qui permettrait de modéliser les séismes en centrifugeuse.