时间效应对砂土小应变动力特性影响及其细观机制研究

采用英国 GDS 公司生产的共振柱(RCA)测试系统,对福建标准砂进行11组不同条件的时间效应试验,研究砂土小应变剪切模量和阻尼比随时间的变化情况,并运用颗粒滑移和接触力均一化理论对测试结果的细观机制进行解释。试验结果表明福建标准砂小应变剪切模量随时间逐渐增大,阻尼比随时间逐渐减小;同时研究发现相对密实度、应力历史和黏粒含量对砂土时间效应影响显著：在围压35 kPa时,松砂的时间效应大于密砂;当围压增加到150 kPa时,试验结果恰好相反：密砂的时间效应大于松砂。应力历史是影响砂土时间效应的重要因素：加卸载循环和超固结都会降低砂土的时间效应。在砂土试样中添加高岭土粉末能提高砂土的时间效应。     

水泥土小应变动力特性试验研究

通过GDS共振柱,研究了不同围压、不同掺和比对水泥软黏土小应变动力特性(动剪切模量和阻尼比)的影响,得到了水泥软黏土小应变动力特性的变化规律。随着应变幅值的增加,动剪切模量逐渐衰减。最大动剪切模量随有效围压的增大而线性增大;在相同应变水平下,随着水泥土掺和比增大,有效围压对动剪切模量的影响逐渐减小。随着应变幅值的增加,阻尼比逐渐增大。相同应变水平下,试样的阻尼比随有效围压的增大而有轻微地减小。水泥掺和比对阻尼比的影响较小,随着水泥掺和比的提高,相同应变水平下试样的阻尼比有略微地升高。与动剪切模量相比阻尼比对有效围压和掺和比的变化不敏感。     

改性膨润土动力特性试验研究

为了提高膨润土的工程性能,文中对膨润土进行改性并进行了共振柱试验,探讨了频率、压实度对动力特性的影响,研究表明改性后得到的Mg基膨润土自由膨胀率大幅度下降,加载频率对动剪切模量的影响并不明显,但阻尼比随着加载频率的增加而增大,动剪切模量随着压实度的增加而增大,阻尼比随着压实度的增加而减小.     

小应变下舟山海相软土动剪切模量与阻尼比试验研究

以舟山海域海底原状海相软土为研究对象,利用GDS共振仪对各深度范围土样在不同围压下进行了一系列动力试验,得到了各深度范围土样在不同围压下动剪切模量和阻尼比随动剪切应变的变化趋势。试验结果表明:1×10-6~1×10-2应变范围内深度对舟山海相软土动剪切模量和阻尼比的影响不太明显;随着动剪应变的增加,动剪切模量逐渐衰减,阻尼比逐渐增大;围压对动剪切模量比G/Gmax和阻尼比D/Dmax的影响比较明显,围压越大G/Gmax越大,阻尼比D/Dmax越小。通过理论分析采用修正的Hardin-Drnevich模型给出其归一化动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化关系曲线,并且给出了舟山海域海相软土G/Gmax和D的推荐值以及与规范值、袁晓铭推荐值加以比较。试验及分析结果加深了对舟山海域海相软土动力特性的认识,也进一步为海洋底盘工程建设提供了可靠的动力学参数。     

相对密实度对结构性砂土动剪切模量和阻尼比影响的试验研究

利用GCTS共振柱系统,开展了一系列人工结构性砂土的动力特性试验,研究了相对密实度对结构性砂土动剪切模量和阻尼比的影响.研究结果表明:相对密实度对结构性砂土的动剪切模量、阻尼比和最大动剪切模量均有影响,而动剪切模量比基本不受其影响.结构性砂土的动剪切模量和最大动剪切模量随着相对密实度的增加而变大;阻尼比随着相对密实度的...     

砂土动三轴应力应变滞回曲线试验及其动力特性研究

通过动三轴试验研究砂土轴向应变的发展过程,从应力状态变化和理论解析两个方面,分析了砂土应力应变滞回曲线及其动力学特性,利用试验测量的滞回曲线来确定土的剪切模量和阻尼比。分析了影响滞回曲线形状的主要因素,解释了砂土在动载荷作用下应力应变滞回曲线出现不规则变化情况的原因。研究结果可为地震或振动等作用下工程建筑的安全性评价提供参考和借鉴。     

颗粒特性对材料小应变动力特性的影响

土体的小应变剪切模量和阻尼比是表征土体动力学特性的重要参数.针对文献中关于砂土颗粒形状与粒径大小对小应变动力特性的影响仍存在争议,利用能量注入式虚拟质量共振柱,系统测量了特定形状与粒径的聚碳酸酯颗粒试样的小应变剪切模量和阻尼比.试验结果表明,颗粒粒径大小对试样的小应变动力学特性影响不大,而颗粒形状则有显著影响.球形颗粒...     

厦门常规土动力特性的试验分析

通过对厦门淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、残积土等五类常规土的共振柱试验,详细地探讨了围压大小、土的性质对这五类常规土的动剪切模量G及阻尼比γ的影响。通过试验和理论分析,给出了厦门五类常规土在不同围压下的G/Gmax和λ/λmax随γ变化的平均曲线及其参数的推荐值,并定量地给出围压对这五类常规土G/Gmax和λ/λmax随γ变化的平均曲线及其参数的影响规律,对实际工程具有一定的借鉴作用。     

城市固体废弃物的动力特性及参数确定

参照杭州天子岭填埋场城市固体废弃物(MSW)主要成分,人工配制固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪研究其在较大应变范围内MSW的动力特性。由于MSW的高压缩性,初始孔隙比不同对试样的动力特性影响不大。建议了归一化动剪切模量和阻尼比与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,并将其与不同塑性指数黏土的动力特性进行对比,可以发现MSW材料剪切模量衰减和阻尼比曲线较好的呈现出中塑性黏土的特征。最后,对城市固体废弃物的动剪切模量Gd和阻尼比D随动剪应变dγ的变化曲线进行了拟合,并给出了拟合公式的参数取值。     

冻融及不同温度下石灰改良盐渍土动力参数研究

为研究季冻区石灰改良盐渍土路基稳定性,室内试验分析了冻融及低温环境下的动力参数变化规律.以哈肇公路沿线盐渍土为研究对象,采用英国GDS动三轴试验系统(GDSTAS),对不同动荷载频率、围压、温度及冻融循环次数下的石灰改良盐渍土动剪切模量和阻尼比进行试验测定,结果表明:转折点动剪切模量可以反映动剪切模量的变化趋势;温度降...     

细粒含量及固结应力对饱和砂土动剪切模量和阻尼比影响试验研究

土的动剪切模量和阻尼比是描述土体动力特性的两个主要参数。利用美国GCTS公司研制的TSH-100型共振柱试验仪对等压固结条件下饱和砂土的动剪切模量和阻尼比进行测试,研究细粒含量(FC)和固结应力对动剪切模量和阻尼比的影响。试验结果表明:各固结应力水平下,细粒含量对砂土动剪切模量和阻尼比的影响规律趋于一致。当0≤FC≤10%时,随着细粒含量的增加,砂土的动剪切模量逐渐减小,阻尼比则逐渐增大;当10%FC≤40%时,随着细粒含量的增加,砂土的动剪切模量逐渐增大,阻尼比则逐渐减小。细粒含量相同的砂土,随着固结应力的增大,动剪切模量呈增大趋势,阻尼比呈减小趋势。     

非水反应高聚物喷涂材料的动力特性

基于扫描电镜和共振柱系统,研究了动剪应变、围压和密度对高聚物喷涂材料动力特性的耦合影响规律和机理.结果表明：随着动剪应变的增大,高聚物喷涂材料的动剪切模量呈线性减小,阻尼比增速先快后慢;相同密度条件下,围压越大,高聚物喷涂材料的动剪切模量越大,阻尼比越小;动剪应变、围压和密度对高聚物喷涂材料动剪切模量的耦合影响效应显著,围压和密度对其阻尼比的耦合影响效应显著;泡孔间的错动摩擦和对波动的传播衰减构成高聚物耗能机制,较高围压下,密度为0.250 g/cm³的高聚物喷涂材料表现出“耗能最优”.     

含黏粒砂土动力特性试验研究

为研究含黏粒砂土的动力特性,使用GDS共振柱试验仪器,以青岛地区典型含黏粒砂土为原型,利用福建标准砂和马来西亚高岭土配置试样,进行饱和排水试验,分析动剪切模量、阻尼比随动应变的变化规律及其影响因素。实验结果表明:含黏粒砂土G-γ曲线、D-γ曲线形状与无黏粒砂土类似,动剪切模量随动应变的增加而减小,阻尼比随动应变的增加而增加。对比发现,相同干密度条件下,对应同一动应变,含黏粒砂土围压越大,动剪切模量越大,阻尼比越大;无黏粒砂土围压越大,动剪切模量越大,阻尼比越小。相同围压及干密度条件下,含黏粒砂土的动剪切模量要小于无黏粒砂土,阻尼比要大于无黏粒砂土。     

波浪荷载下含细粒砂土动力特性试验研究

采用空心圆柱扭剪仪对含细粒饱和砂土进行动力特性试验。试验结果表明:波浪荷载作用下,砂土的液化周次明显小于动三轴和动扭剪试验的振动周次;随着细粒含量的增大,含细粒砂土的液化周次先减小后增加,细粒含量为10%左右时最小;细粒含量较小时,含细粒砂土超静孔隙水压发展规律类似纯砂,当细粒含量达到15%以上时,逐渐呈现出类似黏土的规律;细粒含量、有效围压对模量归一化曲线无影响;掺加细粒后砂土的阻尼比归一化曲线受围压影响比较明显,有效围压越大,阻尼比越小。     

苏南地区新近沉积土的动力特性研究

苏南地区场地土主要为漫滩相、湖沼相或冲湖相新近沉积软弱土，结构松散，沉积零乱，成分复杂，饱水可液化粉细砂层及粉土层较为发育，在地震或动力荷载的作用下有可能发生软土震陷或砂土液化。本文通过对苏南地区淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉细砂互层土、粉土、粉砂、细砂和中粗砂等八类新近沉积土155个原状土样、历时4年的试验研究，首次给出了苏南地区八类新近沉积土的动剪切模量比和阻尼比随剪应变幅值变化的平均拟合曲线及其参数的推荐值，该成果有利于加深对苏南地区新近沉积土动力特性的认识。     

苏南地区新近沉积土的动力特性研究

苏南地区场地土主要为漫滩相、湖沼相或冲湖相新近沉积软弱土,结构松散,沉积零乱,成分复杂,饱水可液化粉细砂层及粉土层较为发育,在地震或动力荷载的作用下有可能发生软土震陷或砂土液化。本文通过对苏南地区淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉细砂互层土、粉土、粉砂、细砂和中粗砂等八类新近沉积土155个原状土样、历时4年的试验研究,首次给出了苏南地区八类新近沉积土的动剪切模量比和阻尼比随剪应变幅值变化的平均拟合曲线及其参数的推荐值,该成果有利于加深对苏南地区新近沉积土动力特性的认识。     

城市固体废弃物动力特性试验研究

参照杭州天子岭填埋场城市固体废弃物(MSW)主要成分,人工配制固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪研究其在较大应变范围内MSW的动力特性。MSW的动剪切模量Gd和阻尼比D随着动剪应变γd的变化曲线与泥炭土的相关曲线形状基本一致,并且在相同应变时数值相差不大。在相同的动剪应变水平下,随着围压的增大,Gd增加而D减小;当动剪应变增大时,Gd减小而D增大。由于MSW的高压缩性,初始孔隙比不同对试样的动力特性影响不大。同时进行了现场剪切波速试验,确定了最大动剪切模量Gdmax的估算式。为便于应用,建议了归一化Gd和D与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,并将其与OII填埋场MSW动力特性的研究结果进行对比,可以看出MSW的成分对其动力特性的影响还是比较大。     

含黏土粉细砂共振柱试验研究

使用GDSRCA共振柱试验系统研究了不同黏土掺量下粉细砂动剪切模量、阻尼比随动剪应变的变化规律及。结果表明:黏土掺量对粉细砂的动剪切模量和阻尼比有一定的影响,随着黏土掺量的增加,动剪切模量呈现出先减小后增大的趋势,当黏土掺量为40%时,动剪切模量最小;阻尼比先增大后减小,当黏土掺量为40%时,阻尼比最大。使用Hardin-Drnevich双曲线模型拟合动剪切模量比-动剪应变曲线的效果较好。     

砂土小应变动力特性弯曲–伸缩元联合测试试验研究

近年来弯曲元在小应变动力特性测试中得到了广泛应用,但对弯曲–伸缩元的联合测试研究较少,国内对弯曲–伸缩元联合测试的研究几近空白。采用弯曲–伸缩元对福建砂进行了剪切波和压缩波联合测试,通过更宽区段激发频率和不同分析方法对剪切波速和压缩波速的确定进行了系统分析,得到了可靠的剪切波和压缩波传播时间确定方法。采用10~20 k Hz峰值法和互相关法可较方便准确地确定剪切波传播时间;压缩波初始到达较易判断,激发频率对压缩波速影响较小。利用弯曲–伸缩元联合测试得到剪切模量G_0和侧限模量M_0,试验结果表明围压和孔隙比对G_0的影响程度均较对M_0的影响程度大。通过剪切波速和压缩波速可计算得到泊松比,随密实度和围压的增大泊松比均以线性规律减小。为弯曲–伸缩元的进一步应用提供了有效的方法。