砂石、花崗石阻尼特性及機制的試驗研究.pdf

1、巖石阻尼參數(shù)是巖體工程抗震設計的重要參數(shù)，是工程進行抗震分析、安全評價的重要依據(jù)，但目前的巖石試驗規(guī)程中尚無確定巖石阻尼參數(shù)相關內容。本文對砂巖、花崗巖進行循環(huán)荷載試驗、外部激振試驗，研究阻尼參數(shù)和動彈性模量隨頻率、應變幅值、應力水平變化規(guī)律，為巖石動力試驗規(guī)程制定做一些基礎性的研究工作。主要研究成果如下：
　　(1)從能量守恒角度出發(fā)，基于粘彈性理論，提出了壓-壓循環(huán)荷載作用下巖石阻尼比的計算公式。
　　(2)高頻范圍內，

2、阻尼比隨頻率增加而減小，低頻范圍內，阻尼比隨頻率增大而增大。推測阻尼比隨頻率變化存在閾值，當頻率小于閾值，阻尼比隨頻率增大而增大，當頻率大于閾值，阻尼比隨頻率增大而減小。阻尼系數(shù)與阻尼比變化規(guī)律相反。利用物理模型確定了砂巖、花崗巖阻尼比隨頻率變化的閾值分別為2.23Hz、4.08Hz。
　　(3)在高頻條件下，阻尼比與阻尼系數(shù)隨應變幅值增加而增加，阻尼比隨應變幅值變化可分為三階段：前期增長階段、穩(wěn)定階段、后期增長階段，阻尼系數(shù)階段

3、性不明顯。低頻時，阻尼比與阻尼系數(shù)隨應變幅值增大而增大。
　　(4)阻尼比隨應力水平增加而減小，阻尼系數(shù)隨應力水平增加而增大。應力水平提升使砂巖膠結物質軟石膏被壓密，花崗巖微裂隙被壓實，減少了耗能源，粘性機制啟動難度加大，表現(xiàn)為阻尼比下降，阻尼系數(shù)增大。
　　(5)動彈性模量隨頻率與應力水平增加而增加，隨應變幅值增加而減小。
　　(6)砂巖、花崗巖阻尼參數(shù)與動彈性模量隨頻率、應變幅值及應力水平變化規(guī)律一致。但砂巖阻尼比