浅谈振动频率和成样方法对饱和中砂动力特性的影响

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1、大连理工大学硕士学位论文振动频率和成样方法对饱和中砂动力特性的影响姓名：贺林申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：郭莹20090626大连理工大学硕士学位论文摘要饱和砂土液化特性一直是岩土工程界广为关注的问题。动三轴试验中试样制备相对容易、试验设备具有普遍性，因此，动三轴试验依然是研究饱和砂土液化特性的有效试验手段。影响饱和土体液化特性的因素有很多，包括土体本身的特性：土的类型、密度、结构、级配、透水性等，以及初始应力状态、动力荷载的特性：振动荷载幅值大小、振动频率等。本论文采用“土工静力～动力液压三轴—

2、扭转多功能剪切仪”针对相对密实度n为28％和70％的饱和中砂，在固结比恐为1．0、1．5，围压为100、200、300kPa条件下，振动频率厂分别为0．05、0．1、1．0Hz进行了一系列的动三轴试验，着重探讨了振动频率对饱和中砂动强度、峰值动孔压、峰值动应变以及动强度指标等的影响。试验结果表明：饱和中砂动强度随振动频率增大而增大；给定荷载幅值，达到同一水平的峰值动孔压及动应变，频率越大所需要的振次越多；动强度指标妒值随振动频率的增大也有所增大。试样制备是室内试验的关键环节，成样方法的不同会导致试样内部土粒排

3、列结构的不同，从而引起试样力学性质的差异。本文采用干装模外敲击振密法和湿装夯实法制备试样，针对相对密实度口分别为28％、50％和70％的饱和中砂，在围压为100kPa均压固结条件下，振动频率为0．1Hz进行了动强度试验；以及相对密实度n为28％的饱和松砂在围压分别为100、200、300kPa的均压固结条件下，振动频率为0．1Hz进行了动模量、阻尼比试验。探讨了试样制备方法对动强度特性和动模量与阻尼比特性的影响。试验结果表明：干装法试样的饱和中砂动强度以及动模量均大于湿装法的结果；而不同的试样制各方法对阻尼比

4、基本没有影响。实验室常用的试样饱和方法即使是效果比较好的真空饱和法，有时也不能使试样饱和度超过95％，因此，在这种情况下就会利用反压进行饱和。虽然施加反压对试样的饱和度有一定的提高，但是否会影响到试样本身的动力特性?本文针对相对密实度Df分别为28％、50％和70％的中砂以及n为70％的标准砂在围压为100kPa的均压固结条件下，振动频率为0．1Hz进行了施加反压和不施加反压的动三轴试验，试验结果表明：施加反压可以有效地提高试样的饱和度，而对试样的动力特性几乎没有影响。关键词：振动频率；成样方法；反压饱和；动

5、强度；动模量；阻尼比；振动频率和成样方法对饱和中砂动力特性的影响Abstractnleliquefactionbehaviorofsaturatedsandhasbeenthefocusinthefieldofgeotechniealengineering．Tllcdynamictri-axialtestiSstillalleffectivemethodusedtOstudytheliquefactionbehaviorofsaturatedsand，becausethespecimenpreparation

6、iseasierandtheeqmpmemiscommon．Themaremanyfactorsaffectingliquefactionfeaturecofsoil，includingthecharacteristicsofsoilitself,suchaSthesoiltype，thedensity，thestructure，thegraduation,permeabilityetc，andprimarystressstateandthecharacteristiesofdynamicloadsuchas

7、theamplitudeofvibratingload，thevibrationfrequencyandSOon．Aseriesofdynamictri—axialtestsweredoneby“soilstaticanddynamicuniversaltri—axialandtorsionalshearapparatus'’forsaturatedmediumsandoftherelativedensityD产28％、50％、70％，underconsolidationratioK=1．O，1．5andco

8、nfiningpressure100，200，300kPawithvibrationfrequencies户O．05，0．1，1．0Hz．nleinfluenceofvibrationfrequencywereinvestigatedforemphasisonthedynamicstrength,peakdynamicporewaterpressure，peakdynamicstrain,dynam