红粘土动模量与阻尼比试验分析

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1、摘要红粘土广泛分布于我国西南地区，与膨胀土、黄土等被人们称为特殊土，长期以来为人们所重视并加以研究。红粘土特殊的结构性使其虽然具有高天然含水量、高孔隙比、高液塑限等特征，但力学性质却较好。尤其是近段时间该地区出现多次的地震，由于土层对地震的反应最显著，这就造成了在进行结构的抗震设计时缺乏最基本的资料进行论证，对桂林红粘土在动力学方面的研究很少，对于其静力方面的理论和技术比较成熟，但是在地震等动力方面的成果非常少，尤其是动剪应力-动应变模型的建立和拟合公式，所以要对动力学特性指标的研究很重要，而动剪切模量和阻尼比是其

2、最基本的参数。但是对于这两个参数的计算不能使用经验公式进行套用，必须要用试验进行确认其参数本论文在总结国内外相关理论和方法的基础上，通过对取自桂林红粘土（重塑——含水率、孔隙比与原状土一致的土样、原状）进行GDS动三轴试验，提出确定土体的动剪切模量和阻尼比，通过试验和理论方法研究发现：1、桂林红粘土的动应力一动应变关系曲线呈现出非线性和应变软化等特性，其中动剪切模量的倒数1/Gd—γd曲线基本上趋于线性的关系，这就说明桂林红粘土的动应力—动应变关系曲线可用Hardin的双曲线模型。根据实际情况，在不同的试验影响因素

3、的条件下的拟合，得出桂林红粘土的双曲线模型参数。通过桂林红粘土的动剪切模量—动应变关系曲线:动剪切模量随动应变的变化呈现出非线性的变化趋势，产生了一种特有的应变“软化”特性，当动应变超过10-3后，动剪切模量基本趋于趋于一个常量，在围压和固结应力比的影响下，动剪切曲线基本重合，使其动应变γd成为影响动剪切模量最重要的影响因素之一。通过桂林红粘土在不同的试验条件因素得到的最大动剪切模量，分析了围压、固结应力比、结构性对其影响规律，同时得到最大动剪切模量的经验公式。通过回归分析，得到拟合桂林红粘土的动剪切模量退化的数学

4、式，并给出了相应的参数值。2、通过试验得出了桂林红粘土的最大动剪切模量和阻尼比，分析了围压、固结应力比对最大动剪切模量的影响，同时得到最大动剪切模量的拟合模型。3、本试验可以为结构抗震设计等工程设计的动力分析提供依据，同时也填补了桂林红粘土的动力参数的研究，最后给出了桂林红粘土的动力学参数的动剪切模量和阻尼比的建议值。关键词：红粘土；结构性；动剪切模量；阻尼比II万方数据AbstractRedclayisdistributedwidelyinsouthwestofChina.Itisknownasspecialso

5、ilwithexpansivesoilandloess,alsohasbeenresearchedforalongtime.Becauseofitsspecialstructural,themechanicalpropertiesoftheredclayarewell,thoughwithhighnaturalmoisturecontent,highporosityratio,highliquidlimitandhighplasticlimit.Thispaperonthebasisofsummarizingthe

6、domesticandforeignrelevanttheoriesandmethods,throughtheredclaytakenfromguilin(reshape-consistentwithundisturbedsoilmoisturecontentandvoidratioofsoilsamples,theoriginalstate)ofGDSdynamictriaxialtest,putforwardtodeterminethedynamicshearmodulusanddampingratioofso

7、il,bythemethodoftestandtheoreticalstudyfound:1、Guilinredclayofshowinganonlinearrelationshipbetweenstressandstraincurveandstrainsofteningcharacteristics,thedynamicshearmodulusofthereciprocalof1/Gd-gammacurvedbasicallytendstobelinearrelationship,whichmeansthegui

8、lin-therelationshipofdynamicstraincurvesofdynamicstressfortheredclayofusableHardinhyperbolicmodel.Accordingtotheactualsituation,undertheconditionofdifferentexperimentalfactorsaffec