圆柱形击实试件的剪切波传播特性及其波速测试方法研究

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1、分类号TU4单位代码10618密级学号2120095010硕士学位论文圆柱形击实试件的剪切波传播特性及其波速测试方法研究研究生姓名：彭华君导师姓名及职称：赵明阶教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称水利工程论文提交日期2015年6月9日二级学科名称港口、海岸及近海工程论文答辩日期2015年6月6日2015年6月9日StudyonPropagationCharacteristicsandTestMethodofShareWaveinCylindricalCompactionSpecimenADissertationS

2、ubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate:PengHuajunSupervisor:Prof.ZhaoMingjieChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创惟声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

3、结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：＾月日＾重庆交通大学学位论文版权用户许可征书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可１＾＞１将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其

4、他媒体发表论文的权利。執气來表学位论文作者签夸：指导教师签名：＇曰期：曰曰期：如ｆＴ年曰庐Ｊ細少如叫戶本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相益。＾＾学位论文作者签名；指导教师签名曰期：年护曰期：《月日Ｍ如护尸摘要剪切波波速是描述土体工程性质的一项重要指标，能很好地反映岩土的动力学特性，在工程建设中应用广泛。目前，测试土体剪切波速度的方法主要有两种：原位测试法和室内测试法。前者能获得工程土体实际的

5、剪切波传播速度，但其测试成本高、操作繁杂，能考虑的条件较为单一，且试验结果的适用范围较窄。室内测试法操作较为简单，可以进行参数化研究，并可以考虑不同的试验条件。但该方法常会受到剪切波换能器、试样尺寸、测试位置等因素的影响，从而难以获得土体的真实剪切波速值，阻碍了该方法在工程中的应用。鉴于此，本文依托于国家自然科学基金项目—基于三维波电场耦合全息成像的堤坝隐患诊断技术研究（51279219），基于发明专利—一种室内击实试件的横波波速测试方法（201210075217X）和弹性波传播理论，提出圆柱形击实试件的剪切波传播特性及其波速测试方法研

6、究。本文的主要研究内容和结论如下：（1）基于弹性波传播理论，建立了分析弹性波在圆柱形击实试件中传播的三维有限元模型。基于该模型，分别计算了在不同加载频率、不同加载激励大小以及不同尺寸条件下模型中的波动。（2）基于有限元计算结果，分析了加载频率、加载激励大小以及模型尺寸对剪切波传播的影响规律。结果表明，模型中的剪切波速度和波能衰减均随着加载频率的增大而增大，但总体来说，加载频率对剪切波传播的影响程度不大；瞬时激励大小对剪切波速度基本没有影响；直径0.2m是剪切波速度发生明显变化的转折点。若超过该直径，增大直径对剪切波速度的影响很小；若小于

7、该直径，即使直径变化很小，剪切波速度也将明显增大，而且剪切波速度随着直径的改变几乎是呈线性变化。（3）基于专利—一种室内击实试件的横波波速测试方法，制作不同干密度的击实试件并测试各试件中的剪切波速度，得到剪切波速度与干密度之间近似呈线性关系。采用超声波检测法测试了各击实试件的纵波速度，得到纵波速度与干密度近似呈线性关系。根据测试结果计算了土的弹性参数并进行了分析。（4）综合数值模拟分析以及实测结果，对实测剪切波速度进行了修正，并提出了修正后的剪切波速度测试方法。关键词：剪切波弹性波理论室内试验数值模拟IABASTRACTShearwav

8、evelocitywhichcanreflectthedynamiccharacteristicsofsoilwellisanimportantindicatorindescribingsoilengine