浅论多向振动下砂土动力特性试验研究

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1、浙江大学建筑工程学院硕士学位论文多向振动下砂土动力特性试验研究姓名：施明雄申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：黄博;陈云敏20080501摘要室内试验对地震作用的模拟常采用Seed液化判别简化分析法，该方法仅考虑S波的剪应力作用，并用单向动三轴试验在试样45。面上进行模拟。基于这样的动三轴试验结果，在工程上得到广泛应用。但是通过对地震应力的分析，单向动三轴的模拟与真实地震剪应力存在着差异，而双向动三轴的模拟则不存在这种差异。本文在前人研究基础上，对多向振动下不同相对密度的福建标准砂与钱塘江粉土开展地震应力历史对小应变剪

2、切模量影响的研究。结果表明，循环振动下砂土与粉土G，麟均产生明显的附加衰减，不同相对密度对砂土G一变化规律的影响较小，而对粉土的影响较大。应变与G一的附加衰减有着直接联系。而多向振动对砂土G，幡的变化规律没有明显影响。其次，本文重点对单向振动和双向振动模拟地震作用下福建标准砂的动力特性进行了对比与探讨。结果表明，较小破坏振次下(Ⅳ厂<30)，二者在孔压、变形、动强度、有效应力路径、骨干曲线等动力特性上均较为一致；而在较大破坏振次下(N／>30)，这些动力特性的差异则比较明显。在我们关心的地震条件下(Ⅳ1<30)，用单向代替双

3、向是可行的。最后，为进一步考察造成单、双向振动动力特性差异的原因，对饱和标准砂土进行了不排水循环球应力三轴试验。结果表明，在循环振次小于3000次情况下，应力对砂土动力特性没有影响，只有在循环振次超过数万次以上，残余孔压才出现明显的累积。在此基础上得出推论：单、双向振动的差异应该源于循环球应力与循环偏应力的交叉影响。关键词：多向振动，单向振动与多向振动，循环球应力，有效应力路径，小应变剪切模量，土体结构，双向振动三轴仪AbstractThesimulationofseismiceffectsinindoortestfrequ

4、entlyadoptsthe‘‘simplifiedprocedureforevaluatingsoilliquefactionpotential”advancedbySeed．Thissimplifiedprocedureonlyconsiderstheshearstressofseimiceffectswhichissimulatedinthe450faceofsoilsamplebyone—waydynamictriaxialtest．Theresultbasedonithasbeenwidelyusedinproje

5、ct．Howeverbyanalyzingtheseismicstress，thereissomedifferenceinstressbetweenthesimulation、析thone—waydynamictriaxialtestandtherealseismiccondition，andthetwo—waydynamictriaxialtestCanfactuallysimulatestheseismicstress．Onthebasisofformerstudies，theeffectsofseismicstress

6、historyonthesmallstrainshearmodulusG黼ofFujiansandsandQiantangjiangsilts淅tlldifferentrelativedensityunderone—wayandtwo·waydynamicisinverstigated．ThetestresultspresentedindicatethatbothG，脯willproduceadditiveattenuationundercyclicdynamicloading，andtherelativedensityta

7、kenoeffectonFujiansandsbutobviouseffectonQiantangjiangsilts．ThestrainhasdirectrelationwiththeadditiveattenuationofG懈．Multi—waydynamicloadingwillnotinfluencetheadditiveattenuationofG麟．Secondly，thispaperemphaselycontrastandanalyzethecyclicbehaviorofFujiansandsunderth

8、esimulationofseismicloadingwithone-·wayandtwo—·waydyniamictriaxialtest．Theresultsindicatethatunderlowdestroycyclicnumber(Nf<30)，therearenoobvious