土體動剪切模量和阻尼比工程試驗及結(jié)果分析.pdf

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1、2015年第2期(總202期)安徽建筑DOI：10．16330／j．cnki．1007-7359．2015．02．079土體動剪切模量和阻尼比工程試驗及結(jié)果分析AnalysisofTestandResultonDynamicShearModulusofSoilandSubsidenceRatioEngineering李永楊(安徽建筑大學(xué)勘測設(shè)計研究院，安徽合肥230022)■■●■_I==II摘要：土的動剪切模量和阻尼比是土動力學(xué)研究的首要參數(shù)，是抗流伺服馬達(dá)施加動荷載(軸向和徑向)，根據(jù)電子荷重傳感器和———震分析的重要依據(jù)，也是場地地震安全性能評價中不可或缺的內(nèi)容。位

2、移傳感器的反饋對荷載和變形的大小進行計算機控制，適用文章通過對合肥地區(qū)粘性土試樣進行多種方式的動三軸試驗，得出動于39．1mm、50ram、70mm、100mm直徑的試樣。該儀器由計算剪切模量和阻尼比隨剪切應(yīng)變變化的數(shù)據(jù)和曲線，分析了不同圍壓大機自動采集、處理各種信號，生成相應(yīng)數(shù)據(jù)文件。小對土的動剪切模量和阻尼比影響的規(guī)律，為該地區(qū)的工程建設(shè)與抗對原狀試樣制成高10cm、直徑為5cm的圓柱體，制樣過程震設(shè)防提供參考。中同時測其物理性質(zhì)指標(biāo)。將制好的試樣立即安裝上機，將按關(guān)鍵詞：粘性土；動剪切模量；阻尼比；動三軸試驗試驗參數(shù)設(shè)計好的試驗程序進行調(diào)試后即可進行試驗。土工試中圖

3、分類號：TU41文獻標(biāo)識碼：A驗相關(guān)規(guī)范規(guī)定，土的動強度試驗應(yīng)在不同的固結(jié)應(yīng)力條件下文章編號：1007—7359(2015)02—0182-02(至少三種狀態(tài))采用3個以上試樣，施加不同幅值的動應(yīng)力，使其破壞振次分布在幾次至幾百次的范圍中，再根據(jù)同一坐標(biāo)1概述系中不同固結(jié)應(yīng)力狀態(tài)的動強度與破壞振次關(guān)系曲線，獲得一定等效破壞振次下的不同初始應(yīng)力狀態(tài)的振動破壞荷載，從而我國是世界上地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一，而地震引起獲得土的動強度參數(shù)。表1為試驗土樣描述及物理性質(zhì)參數(shù)，的建筑物和工程設(shè)施倒塌是導(dǎo)致人員傷亡和經(jīng)濟損失的主要土樣取自合肥濱湖新區(qū)某工程場地。原因，只有使建筑物和工

4、程設(shè)施具備適當(dāng)?shù)目拐鹉芰Σ拍苡行翗用枋黾拔锢硇再|(zhì)參數(shù)表1檢地減少地震造成的損失。確定科學(xué)合理的抗震設(shè)防要求是抗震測●設(shè)防的基礎(chǔ)，也是首要環(huán)節(jié)。只有嚴(yán)格按照抗震設(shè)防要求和抗試驗震設(shè)計規(guī)范進行嚴(yán)格的設(shè)計和施工，才能保證建筑物具備一定與的抗震能力。測在地震等動荷載作用下，對工程場地進行等效線性化分析量中，土的動剪切模量和阻尼比是兩個不可缺少的重要參數(shù)，是技術(shù)工程場地地震安全陛評價的主要目標(biāo)之一，其結(jié)果可作為工程3試驗結(jié)果及分析場地上的建筑工程抗震設(shè)防的資料和依據(jù)。有關(guān)合肥地區(qū)各類土的動剪模量和阻尼比的研究尚未見報道，本文采用動三軸試圖1是在不同圍壓下粘土和粉質(zhì)粘土的動剪模量比

5、和阻驗對合肥地區(qū)典型土的動剪切模量和阻尼比進行試驗研究，研尼比與動剪應(yīng)變關(guān)系試驗擬合曲線。從圖1可以看出，在不同究合肥地區(qū)典型土在動荷載作用下的剪切模量、阻尼比，分析圍壓下三土樣的動剪切模量與剪應(yīng)變在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)圍壓對試驗結(jié)果的影響，總結(jié)試驗土樣動剪切模量與阻尼比隨系，但剪應(yīng)變超過1．00E一05后，土的應(yīng)力應(yīng)變行為顯示出非線剪應(yīng)變的變化規(guī)律，為本地區(qū)的工程建設(shè)及抗震設(shè)防提供指性特征。通過3種土樣的曲線可以看出，它們的基本形狀相似，導(dǎo)動剪切模量和剪應(yīng)變成一定的函數(shù)關(guān)系，動剪切模量隨著剪應(yīng)變的增大而減小，且在剪應(yīng)變超過1．00E一04后，動剪切模量減2試驗方法小的速度

6、加快。這種變化也反映了土的動應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的非線性、滯后性的規(guī)律。比較3個圖還可以發(fā)現(xiàn)，在同樣的應(yīng)變水平動三軸試驗是將一定密度和濕度的試樣在軸對稱的三軸下圍壓對3號土樣粉質(zhì)粘土的動剪切模量的影響要大于其他應(yīng)力下進行固結(jié)，在排水的條件下進行的振動試驗。在動三軸土樣，這是由于試樣的孔隙比隨圍壓增大而減小，相對密度增試驗中，測定動模量和阻尼比的方法是將試樣作用于軸向動應(yīng)大，土顆粒接觸點增加，使得應(yīng)力波在土中的傳播速度更快，因力，應(yīng)力幅值由小逐級增大進行試驗，當(dāng)應(yīng)變波形明顯不對稱而相當(dāng)于放大了動剪切模量，這可以解釋3號土樣土對比其他或者孔壓明顯增大時，實驗中止。將試驗過程中采集到的

7、各級土的動剪切模量影響明顯的原因。從圍壓與土的阻尼比關(guān)系曲荷載的動應(yīng)力應(yīng)變進行整理，用以確定各動應(yīng)變時的動模量和線可以看出，圍壓對土阻尼比的影響均沒有對動剪切模量的影徽阻尼比。響顯著，阻尼比隨圍壓的增大而減小土樣動剪模量比和阻尼本試驗設(shè)備主要為GDS10Hz／20kN雙向振動三軸系統(tǒng)，比與動剪應(yīng)變試驗結(jié)果數(shù)據(jù)見表2。。它是由英國GDS公司研制生產(chǎn)的高精度三軸儀，利用高速直筑4結(jié)論作者簡介：李永楊(1965一)，男，安徽合肥人，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，學(xué)一士；工程師，主要從事建筑勘測方面的研究工作。通過上述試驗和分析得到了不同圍壓條