动三轴试验研究土的动剪切模量和阻尼比

对不同土样的动剪切模量和阻尼比进行试验研究,最后采用曲线拟合得到动剪切模量以及阻尼比与剪应变的关系曲线,可供岩土和其他土木工程的地震安全性评价工作参考和借鉴.     

土体动剪切模量和阻尼比工程试验及结果分析

土的动剪切模量和阻尼比是土动力学研究的首要参数,是抗震分析的重要依据,也是场地地震安全性能评价中不可或缺的内容。文章通过对合肥地区粘性土试样进行多种方式的动三轴试验,得出动剪切模量和阻尼比随剪切应变变化的数据和曲线,分析了不同围压大小对土的动剪切模量和阻尼比影响的规律,为该地区的工程建设与抗震设防提供参考。     

粉质粘土动剪切模量的试验对比研究

在100、200、300kPa三种固结压力下,分别进行了原状土样的循环单剪试验、扰动土样的动三轴试验。得到了最大动剪模量Gdmax和G/Gdmax-γ曲线,并进行了对比分析。结果表明:由循环单剪试验得到的原状土的最大动剪模量Gdmax比相同固结压力下的扰动土样的动三轴试验结果稍低,Gd/Gdmax-γ曲线也有一定差异,且随着固结压力的不同而变化。     

洱海泥炭质土动剪切模量和阻尼比试验研究

为探究洱海地域泥炭质土动力学特性,利用GDS动三轴仪对重塑土样进行循环加载试验,得到了一系列围压、固结比、频率控制条件下的泥炭质土动应力-应变关系曲线,分析了不同围压、固结比、频率对土体动剪切模量G_d、动剪切模量比G_d/G_dmax和阻尼比λ的影响规律。结果表明:动剪切模量G_d随剪应变γ_d增大而减小,γ_d较小时,衰减速率较小,随着γ_d继续增大,衰减速率先增大后减小;在同一剪应变下,G_d随围压、固结比增大而增大,G_d对频率变化表现不敏感;采用Hardin-Drnevich双曲线模型(H-D模型)对重塑泥炭质土动应力-应变曲线拟合效果较好,动剪切模量比G_d/G_dmax随剪应变γ_d增大而减小,围压、固结比和频率对G_d/G_dmax的衰减规律无明显的倾向性;阻尼比λ随剪应变γ_d增大而增大,围压对λ变化规律影响较复杂,γ_d较小时,λ随围压增大而减小,γ_d较大时,λ随围压增大而增大;固结比越大,λ越大,频率越大,λ越小,λ对频率变化表现更敏感,体现了循环加载下泥炭质土的速率效应。     

南海海域饱和粉土动剪切模量和阻尼比试验研究

为探究南海海域饱和粉土的动力变形特性,利用GCTS循环三轴仪对琼州海峡饱和粉土进行了分级循环加载试验,研究了有效围压σ′_3c和相对密度D_r对饱和粉土动剪切模量G和阻尼比λ特性影响,并与陆域粉土以及砂土进行了比较。试验结果表明：在同一应变水平下,随着σ′_3c的增大,G逐渐增大,G/G_max～γ _a曲线逐渐抬高,λ～γ _a增长曲线逐渐降低;随着D_r的增加,G逐渐增大,G/G_max、λ～γ _a曲线变化不大;南海海域的饱和粉土动的G/G_max、λ～γ _a曲线的发展规律与陆域粉土以及砂土的基本一致,为此给出了饱和粉土的G/G_max、λ～γ _a曲线预测模型。     

海东地区原状黄土动剪切模量与阻尼比试验研究

使用英国GDS双向动态三轴试验系统对青海省海东地区原状黄土进行动力特性试验研究。试验结果表明:动应变ε_d 1%时,动剪切模量随动应变的增加急剧减小;动应变ε_d1%时,动剪切模量随动应变的增加减小缓慢,后期基本趋于稳定。动剪切模量随固结围压、固结应力比、加载频率的增大而增大,且增大幅值随应变的增大呈现减小的趋势。在动应变ε_d 0.5%时,阻尼比随动应变的增加迅速增大;在动应变ε_d0.5%时,阻尼比随动应变的增加缓慢增大;在较小动应变时,固结围压、固结应力比、加载频率对阻尼比无明显的影响,随着动应变的增大,阻尼比随围压、加载频率的增大而减小,随固结应力比的增大而增大。     

新近沉积土的动剪切模量和阻尼比试验研究

江苏沿海地区由于特殊的地理位置优势以及经济的快速发展,港口码头、风力发电厂等重大工程不断新建.土的动剪切模量和阻尼比是重大工程进行抗震设计所必须的基础性数据.该地区的地层受晚更新世以来三次海侵的影响,普遍分布有厚度较大的海相地层.使用南京工业大学岩土工程研究所自行研制的GZZ-1型自振柱仪,结合重大工程建设,历时3年,对不区分陆、海相沉积的淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、细砂等5类新近沉积土以及海相沉积的粉质粘土、粉土和细砂等3类新近沉积土共134个原状土样,进行了土的动剪切模量比和阻尼比的试验研究,结果表明:采用Martin - Davidenkov模型和陈国兴等建议的阻尼比经验公式拟合江苏沿海地区新近沉积土的动剪切模量比G/Gmax和阻尼比λ与剪应变幅值γa的关系曲线是合适的,给出了各类土G/Gmax～γa和λ～γa关系曲线经验公式的参数值;通过对比海、陆相沉积的粉质粘土、粉土和细砂等3类土的试验结果发现:海、陆相沉积的粉质粘土的动剪切模量比和阻尼比十分接近,而海、陆相沉积的粉土和细砂的动剪切模量比和阻尼比存在较大的差别.     

南京新近沉积土动剪切模量比与阻尼比的试验研究

通过对南京淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉砂和细砂等6类新近沉积土120个原状土样、历时4 a的试验研究,给出了南京6类新近沉积土的动剪切模量比G/Gmax和阻尼比D随剪应变幅值γ变化的平均曲线的拟合曲线及其参数的推荐值。为便于一般工程借鉴,给出了该6类新近沉积土的G/Gmax–γ和D–γ试验曲线的典型值。该成果有利于加深对南京新近沉积土动力特性的认识,并对该地区一般工程建设场地的地震安全性评价工作具有借鉴和参考价值。     

土的动剪切模量比和阻尼比的经验模型研究

收集了大量近年来国内外公开发表的关于动剪切模量比和阻尼比的文章,提取了文中关于动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的试验数据,选择了统一的经验模型对粘土、淤泥质土、砂土及岩石的试验数据进行回归分析,得到了针对不同土及岩石的回归方程。将拟合结果同国内外学者给出的实测值平均曲线进行对比,验证了所选择经验模型和拟合曲线的可靠性。本文所选用的试验数据包含了新近发表文章中的试验数据,因此,本文的拟合结果可为岩土及地下工程的抗震分析提供更有意义的帮助。     

饱和黏土动剪切模量与阻尼比的试验研究

针对饱和黏土,利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,通过不固结不排水条件下的循环扭剪和竖向-扭转耦合试验,着重探讨了大应变情况下分级加载历史和循环应力耦合对动剪切模量与阻尼比等动力特性的影响。对试验结果的分析表明:采用多个试样单级加载与采用一个试样分级加载试验得到的初始骨干曲线、动剪切模量与阻尼比都较为一致,采用分级加载试验测定动剪切模量与阻尼比是可行的;耦合循环应力中的轴向偏差应力对扭转向应力-应变滞回圈的倾斜程度及动剪切模量与阻尼比都有显著影响,尤其当扭转向循环剪应力较小时,可以认为轴向偏差应力的大小控制着动剪切模量的增大量,受扭转向剪应力的影响,轴向应力–应变滞回圈的变化模式较为复杂。     

动剪模量和阻尼比的循环单剪试验研究

使用循环单剪系统,在100kPa、200kPa、300kPa三种固结压力下,通过分级施加动剪应变对一粉质粘土进行了原状土样的动力试验。研究了应变、固结压力对动剪模量和阻尼比的影响,并得到了该粉质粘土的最大动剪模量Gdmax和G/Gdmax-γd、D/Ddmax-γd曲线。本文的试验方法和数据分析对使用循环单剪试验研究土的动力特性有较好的参考作用。     

桂林重塑红黏土剪切带试验研究

基于红黏土不排水三轴试验,首先观测了红黏土剪切破坏形态,分析其应力-应变曲线特性,讨论了红黏土剪切带形成条件,并对剪切带倾角进行测试与计算。试验结果表明:三轴不排水试验中,剪切带出现四种不同形式,分别为单一型、次单一型、双缝T型及多缝平行剪切带;红黏土剪切带的倾角量测值与剪切带理论计算结果存在较大差异,量测所得剪切带倾角均大于理论计算值,宜采用Mohr-Coulomb理论预测红黏土剪切带倾角;土体的不均匀性是土样产生剪切带的内因,外部荷载及边界条件是产生剪切带的外因,试样的围压及干密度为剪切带倾角的影响因子。     

唐山曹妃甸滨海软土的动模量和阻尼比测试

针对唐山曹妃甸地区滨海软土地区正在进行的海上风电工程,通过GDS动三轴试验模拟波浪循环荷载,对滨海软土的动模量和阻尼比进行了试验研究,探讨了动应力幅值和围压对它们的影响。研究表明:滨海软土的动模量和阻尼比随动应力幅值、围压的增大而增大;并得出了滨海软土的最大动剪切模量,可供分析唐山曹妃甸地区滨海软土一般动力特性,为其他进一步研究提供理论参考。     

黄土动剪模量的试验研究

利用共振柱对黄土动剪模量进行了试验研究，得到了增湿及土的固有各向异性对黄土动剪模量的影响规律。     

孔隙水压力对饱和砂的剪切模量和阻尼比的影响

本文通过动三轴进行饱和砂的液化试验,考察三种砂的剪切模量和阻尼比随孔隙水压力变化的规律。由试验可知:①饱和砂的剪切模量与阻尼比随孔隙水压力的增加而降低;②在一般情况下,剪切模量、阻尼比与孔隙水压力及剪应变幅之间的关系可分别表示为可分离变量的函数:G（u,γ）=f（u）·Gm（γ）及λ（u,γ）=g（u）·λ_m（γ）,对试验所用的三种砂已给出表达式;③在接近液化时,橡皮膜对试验结果有较大的影响,应进行修正。     

海底粘土的剪切模量

海底粘土的室内自振柱试验研究表明，其剪切模量不仅与剪应变的幅值有关，而且还随固结特性的变化而变化。试验结果得出了海底粘土剪切模量与固结度的关系曲线，建立了剪切模量与固结压力关系表达式。本文对认识土的动力特性以及与粘性土剪切模量有关的岩土工程问题有所帮助。     

Effects of Uncertainty of Dynamic Shear Modulus Ratio on Design Ground Motion

Soil Mechanics and Foundation Engineering - Based on numerical simulation and the statistics of fine sand layers in the Wuhan area (China), the effects of uncertainty of dynamic shear modulus (due...