土體的動模量和阻尼比的試驗(yàn)技術(shù)研究.pdf

1、土的動模量和阻尼比是描述土的動力變形特性的兩個基本參數(shù)，也是實(shí)際工程設(shè)計(jì)中所需考慮的最主要的動力參數(shù)。影響土的動模量及阻尼比等動態(tài)特性參數(shù)的因素有很多，其中以剪應(yīng)變幅、有效平均主應(yīng)力、孔隙比與土的組構(gòu)(包括試樣制備方法)的影響最大。 本次研究使用的儀器是大連理工大學(xué)與日本誠研株式會社合作研制的“土工靜力-動力液壓三軸-扭轉(zhuǎn)多功能剪切儀”。該儀器設(shè)置了兩套測量系統(tǒng)：一套為內(nèi)置式的非接觸微小位移計(jì)及轉(zhuǎn)角計(jì)；一套為普通的接觸式豎向位移

2、計(jì)及轉(zhuǎn)角傳感器。為了提高土工測試精度，拓寬應(yīng)變測試范圍，試驗(yàn)中嘗試將非接觸與接觸式豎向位移計(jì)與轉(zhuǎn)角計(jì)聯(lián)合使用。這樣，同一個試樣的動模量隨動應(yīng)變幅值的變化關(guān)系曲線可由接觸式位移計(jì)與非接觸式位移計(jì)聯(lián)合測得，既避免了豎向大位移計(jì)在微小應(yīng)變幅下測量不夠準(zhǔn)確、精度不能滿足要求的問題，也避免了小位移傳感器測量范圍有限的缺點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，這種試驗(yàn)技術(shù)能夠很大程度地提高了位移的測量精度，從而獲得至關(guān)重要的微小應(yīng)變的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 本文對于動力變形

3、特性參數(shù)的測定，針對粉煤灰和福建標(biāo)準(zhǔn)砂，通過試驗(yàn)探討了利用循環(huán)三軸試驗(yàn)和循環(huán)扭剪試驗(yàn)進(jìn)行動模量阻尼比特性研究的試驗(yàn)技術(shù)。首先針對采用1個試樣通過多次固結(jié)的方法代替采用3到4個試樣獲得全部動模量和阻尼比特性的方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究，探討了兩種試驗(yàn)方法獲得試驗(yàn)結(jié)果的主要差別；然后采用一級循環(huán)加荷結(jié)束進(jìn)行充分排水再施加下一級荷載的逐級消散孔壓的間斷排水方法與完全不排水試驗(yàn)方法進(jìn)行了對比，著重研究了不同試驗(yàn)方法所獲得的動模量特性與阻尼比特性。研究結(jié)

4、果表明：使用一個試樣通過改變初始固結(jié)壓力的方法所獲得的試驗(yàn)結(jié)果，在初始固結(jié)壓力σ'3=100kPa、200kPa、300kPa時與采用獨(dú)立試樣分別進(jìn)行試驗(yàn)的常規(guī)方法的結(jié)果基本一致，是比較可靠的。這種方法能夠確保試驗(yàn)過程中試樣成型的穩(wěn)定性，而且節(jié)省拆樣、裝樣以及試樣飽和的時間，在很大程度上提高了工作效率。利用逐級消散孔壓的間斷排水方法所獲得的動模量阻尼特性，與常規(guī)方法的試驗(yàn)結(jié)果也十分相近。 為了研究固結(jié)應(yīng)力比對粉煤灰的動模量特性的