飽和砂土小應(yīng)變動力特性試驗(yàn)研究.pdf

1、土體的動力特性作為巖土工程問題分析設(shè)計(jì)的重要問題，不僅在地震場地分析、機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等土體動力問題分析中具有關(guān)鍵作用，在某些靜力變形分析中亦具有重要作用。土體的動力特性影響因素眾多，以往的研究結(jié)果存在較多矛盾和不足。本文在總結(jié)以往研究成果基礎(chǔ)上，以土體的小應(yīng)變動力特性為研究對象，采用彎曲-伸縮元測試系統(tǒng)，共振柱測試系統(tǒng)，動三軸試驗(yàn)系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行了土體小應(yīng)變動力特性研究，首先介紹了彎曲-伸縮元聯(lián)合測試的測試原理，重點(diǎn)研究了飽和程度、彌散性、土

2、體組構(gòu)和循環(huán)應(yīng)力歷史對砂土小應(yīng)變動力特性的影響，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)對彎曲-伸縮元的構(gòu)造組成、連接方式及聯(lián)合測試原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，填補(bǔ)了國內(nèi)彎曲-伸縮元聯(lián)合應(yīng)用的空白。采用不同方法寬區(qū)段激振頻率，深入分析了接收波形及準(zhǔn)確確定剪切波壓縮波傳播時間的影響因素，得到了可靠的剪切波壓縮波傳播時間確定方法。應(yīng)用彎曲-伸縮元聯(lián)合測試剪切波速和壓縮波速，得到土體剪切模量和側(cè)限模量及泊松比，分析了圍壓和密實(shí)度對泊松比的影響，為了方便

3、工程計(jì)算，建立了泊松比與剪切模量相關(guān)關(guān)系。
　　(2)由于不同研究者試驗(yàn)得到的Vp與B值關(guān)系具有較大的離散性，因此有必要對Vp與B值關(guān)系的各影響因素進(jìn)行深入的研究。在本文研究中，采用了三種級配不同的砂土，考慮了孔隙水類型，密實(shí)度，顆粒級配對Vp-B值關(guān)系曲線的影響，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的機(jī)理解釋。
　　(3)對兩種潔凈砂和兩種天然砂進(jìn)行了不同圍壓不同密實(shí)度的飽和試樣彎曲元與共振柱對比試驗(yàn)研究，并通過剪切波速的彌散性對飽和砂土

4、彎曲元與共振柱試驗(yàn)結(jié)果的偏差進(jìn)行解釋。為進(jìn)一步對細(xì)粒含量及滲透系數(shù)對飽和砂土彎曲元測試的影響，對不同細(xì)粒摻量的飽和南京砂進(jìn)行了彎曲元與共振柱對比試驗(yàn)研究。本文的試驗(yàn)結(jié)果為飽和砂土彎曲元小應(yīng)變剪切模量測定提供了有效的方法和建議。
　　(4)采用兩種常用的重塑砂土制樣方法得到不同初始組構(gòu)的飽和試樣，通過彎曲元測試系統(tǒng)和共振柱測試系統(tǒng)分別對不同組構(gòu)的飽和砂土試樣進(jìn)行剪切模量和阻尼的測試并進(jìn)行了對比研究。將本文的研究成果與已有研究成果進(jìn)行

5、對比分析，從微觀角度對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了機(jī)理解釋。
　　(5)采用動三軸與彎曲元聯(lián)合測試系統(tǒng)，對飽和砂土在排水條件下進(jìn)行循環(huán)加載，以研究循環(huán)荷載應(yīng)力歷史對其小應(yīng)變動力特性的影響。并對不同初始平均主應(yīng)力值、不同初始偏應(yīng)力值、不同應(yīng)力幅值、不同組構(gòu)各因素進(jìn)行了研究。
　　上述研究成果顯示:一方面，土體的動力特性參數(shù)（小應(yīng)變剪切模量、阻尼、泊松比等）的影響因素眾多，盡管以往已進(jìn)行了大量曲研究，但仍存在大量問題需要深入研究，本文的研究成