巖土動(dòng)剪切模量阻尼試驗(yàn)及應(yīng)用研究.pdf

1、該文著重研究固結(jié)比對(duì)土動(dòng)剪切模量的影響這一非常重要但爭(zhēng)論較大的問(wèn)題.利用新共振柱試驗(yàn)機(jī)和動(dòng)三軸儀進(jìn)行了大量系統(tǒng)試驗(yàn),該文提出了一個(gè)非均等固結(jié)下土最大動(dòng)剪切模量新的增長(zhǎng)模式和新的公式,并對(duì)Hardin公式進(jìn)行了修正.結(jié)果表明,描述非均等固結(jié)對(duì)最大動(dòng)剪切模量影響較為合適的方式是以冪函數(shù)模式建立非均等固結(jié)下最大動(dòng)剪切模量相對(duì)于均等固結(jié)下最大動(dòng)剪切模量的增量△ G<,m>/G<,0m>和固結(jié)比的增量k<,c>-1之間的關(guān)系,即△G<,m>/G<

2、,0m>=C·(k<,c>-1)<'B>.新公式中最大動(dòng)剪切模量是k<,c>-1冪函數(shù)形式,不同于Hardin公式中△ G<,m>/G<,0m>~k<,c>近似直線的增長(zhǎng)關(guān)系,k<,c>>1最大動(dòng)剪切模量較k<,c>=1時(shí)增長(zhǎng)的程度明顯比Hardin公式要大.同時(shí)通過(guò)新共振柱試驗(yàn)機(jī)大量系統(tǒng)的試驗(yàn),得到了不同固結(jié)比對(duì)土動(dòng)剪切模量與剪應(yīng)變非線性關(guān)系的影響規(guī)律.在土動(dòng)剪切模量阻尼應(yīng)用方面,該文主要研究三個(gè)重要問(wèn)題:一是對(duì)以往規(guī)范中不合理的土動(dòng)

3、剪切模量阻尼值進(jìn)行糾正;二是研究考慮實(shí)際非均等固結(jié)下土的動(dòng)剪切模量對(duì)土層地震反應(yīng)的影響;三是建立一種考慮豎向地震動(dòng)與土動(dòng)力特性變化之間的簡(jiǎn)化關(guān)系,供抗震規(guī)范和工程上簡(jiǎn)化分析使用.針對(duì)以往規(guī)范中土動(dòng)剪切模量和阻尼比參考值的不合理性和產(chǎn)生的誤導(dǎo)作用,該文通過(guò)與國(guó)內(nèi)外土動(dòng)力學(xué)參數(shù)的對(duì)比研究以及土層地震反應(yīng)的對(duì)比計(jì)算,說(shuō)明了近來(lái)給出的新推薦值的合理性和適用性,糾正以往的偏差,以用在規(guī)范修訂上.綜合分析結(jié)果表明,與原規(guī)范值相比,新推薦值與國(guó)內(nèi)外結(jié)

4、果接近許多,特別是與國(guó)內(nèi)結(jié)果相差不大,且避免了土層地震反應(yīng)中地表反應(yīng)譜"矮、粗、胖"現(xiàn)象,也可避免以往產(chǎn)生的誤導(dǎo)作用.目前,此成果已被接納到規(guī)范修訂的相應(yīng)條文說(shuō)明內(nèi)容中.在考慮實(shí)際非均等固結(jié)下土的動(dòng)剪切模量對(duì)土層地震反應(yīng)影響的研究上,該文分別計(jì)算了動(dòng)剪切模量比和最大動(dòng)剪切模量的作用.結(jié)果表明,對(duì)于小震和中震,是否取非均等固結(jié)下土的動(dòng)剪切模量影響不大,基本可以忽略;但對(duì)于大震和深厚土層,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮實(shí)際非均等固結(jié)下土的動(dòng)剪切模量

5、對(duì)土層地震反應(yīng)的影響.另外,同比條件下,土的動(dòng)剪切模量比對(duì)土層地震反應(yīng)的影響程度要比最大動(dòng)剪切模量影響程度大得多,說(shuō)明土的非線性對(duì)土層地震反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生更顯著影響,在理論研究和實(shí)際工程應(yīng)用中應(yīng)引起更多的重視.在簡(jiǎn)化分析豎向地震動(dòng)對(duì)土動(dòng)力性能影響上,該文通過(guò)計(jì)算建立了一種考慮豎向地震動(dòng)與土動(dòng)力特性變化之間的簡(jiǎn)化關(guān)系,可供抗震規(guī)范和工程上使用.以土剪應(yīng)變?cè)隽康淖兓鳛榉从池Q向地震動(dòng)對(duì)土動(dòng)力特性影響的基本指標(biāo),提出一種簡(jiǎn)化分析方法,建立了考慮豎向