粉土在不同頻率循環(huán)荷載作用下的動(dòng)力特性試驗(yàn)研究.pdf

1、粉土作為一種特殊性質(zhì)的土，有更大的液化可能性。目前還有許多證據(jù)證明，粘粒含量不高的粉土也會(huì)在地震時(shí)發(fā)生液化。例如，1975年海城地震，其中就有大量粉土地基發(fā)生大面積的液化，1976年的唐山地震中，天津沿海粉土地區(qū)也出現(xiàn)了類(lèi)似的現(xiàn)象；1999年9月21日發(fā)生在臺(tái)灣臺(tái)中的地震中也報(bào)道了含有一定細(xì)粒的粉土?xí)l(fā)生液化的情況。因此對(duì)粉土的液化特性進(jìn)行研究，具有十分重要的意義。粉土在全國(guó)的大部分地區(qū)都有相當(dāng)廣泛的分布，一旦有不同程度的地震發(fā)生，粉土

2、就有可能產(chǎn)生液化現(xiàn)象，建筑物就會(huì)有不同程度的破壞。 影響粉土的動(dòng)力特性的因素很多。眾多學(xué)者對(duì)不同土類(lèi)展開(kāi)了大量研究，對(duì)粉土動(dòng)力特性的研究已經(jīng)取得了一定的研究成果，以前的試驗(yàn)分別考慮了以下因素對(duì)粉土的強(qiáng)度、孔壓、應(yīng)力應(yīng)變和模量的影響，包括：土性條件，起始應(yīng)力條件，排水條件等，但對(duì)動(dòng)荷條件對(duì)土的動(dòng)力特性的影響研究很少，尤其是激振頻率的影響研究更少，很多工程實(shí)驗(yàn)選用的頻率都是1.0，其試驗(yàn)結(jié)果的代表性如何值得進(jìn)一步討論。不同激振頻率下

3、試驗(yàn)結(jié)果有何異同，能否用一種頻率對(duì)其他頻率下的結(jié)果進(jìn)行擬合等方面研究的相對(duì)較少。 本文主要是運(yùn)用DCJ-78型振動(dòng)三軸儀，對(duì)d=3.91cm粉土試樣進(jìn)行五種不同頻率(f=0.1，0.5，1.0,3.0，5.0)不同圍壓情況下(σ<,3>=100,200,300kPa)等壓及偏壓(K<,c>=1.0，1.5，2.0)情況下的動(dòng)三軸試驗(yàn)。 對(duì)粉土試樣在不同頻率循環(huán)荷載作用下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理分析，得出了粉土試樣在不同頻率下

4、的動(dòng)強(qiáng)度差異，并探討了反向剪應(yīng)力對(duì)不同頻率作用下試樣強(qiáng)度的影響；對(duì)不同頻率下試樣在最大往返剪切作用面上的應(yīng)變破壞標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力條件進(jìn)行了比較。 研究了不同頻率循環(huán)荷載作用下試樣孔壓變化模式之間的關(guān)系，討論了適合不同頻率作用下試樣的孔壓增長(zhǎng)規(guī)律模式。其中f=1.0和f=0.5可采用張建民B型孔壓曲線進(jìn)行擬合，而f=1.0，f=3.0與f=5.0試樣的孔壓發(fā)展過(guò)程則需用雙曲線模型進(jìn)行擬合。 研究了粉土在不同頻率循環(huán)荷載作用下的動(dòng)

5、模量和阻尼比特性。得出頻率對(duì)動(dòng)模量有一定的影響，其規(guī)律是頻率愈高，動(dòng)模量愈大。但動(dòng)模量隨振動(dòng)頻率增長(zhǎng)的幅度并不是很大。頻率對(duì)阻尼比影響較小。 本文通過(guò)室內(nèi)動(dòng)試驗(yàn)對(duì)粉土在不同頻率作用下的動(dòng)力特性進(jìn)行了比較，得出小頻率下粉土試樣的動(dòng)強(qiáng)度結(jié)果偏小，用于工程設(shè)計(jì)偏于保守；室內(nèi)常用的試驗(yàn)頻率f=1.0是可行的；不同頻率下粉土試樣的動(dòng)孔壓增長(zhǎng)規(guī)律模式有較大不同；頻率對(duì)動(dòng)模量和阻尼比影響較小。粉土在不同頻率作用下動(dòng)力特性試驗(yàn)結(jié)果可為工程實(shí)際應(yīng)