土体动剪切模量和阻尼比工程试验及结果分析.pdf

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1、2015年第2期(总202期)安徽建筑DOI：10．16330／j．cnki．1007-7359．2015．02．079土体动剪切模量和阻尼比工程试验及结果分析AnalysisofTestandResultonDynamicShearModulusofSoilandSubsidenceRatioEngineering李永杨(安徽建筑大学勘测设计研究院，安徽合肥230022)■■●■_I==II摘要：土的动剪切模量和阻尼比是土动力学研究的首要参数，是抗流伺服马达施加动荷载(轴向和径向)，根据电子荷重传感器和———震分析的重要依据，也是场地地震安全性能评价中不可或缺的内容。位

2、移传感器的反馈对荷载和变形的大小进行计算机控制，适用文章通过对合肥地区粘性土试样进行多种方式的动三轴试验，得出动于39．1mm、50ram、70mm、100mm直径的试样。该仪器由计算剪切模量和阻尼比随剪切应变变化的数据和曲线，分析了不同围压大机自动采集、处理各种信号，生成相应数据文件。小对土的动剪切模量和阻尼比影响的规律，为该地区的工程建设与抗对原状试样制成高10cm、直径为5cm的圆柱体，制样过程震设防提供参考。中同时测其物理性质指标。将制好的试样立即安装上机，将按关键词：粘性土；动剪切模量；阻尼比；动三轴试验试验参数设计好的试验程序进行调试后即可进行试验。土工试中图

3、分类号：TU41文献标识码：A验相关规范规定，土的动强度试验应在不同的固结应力条件下文章编号：1007—7359(2015)02—0182-02(至少三种状态)采用3个以上试样，施加不同幅值的动应力，使其破坏振次分布在几次至几百次的范围中，再根据同一坐标1概述系中不同固结应力状态的动强度与破坏振次关系曲线，获得一定等效破坏振次下的不同初始应力状态的振动破坏荷载，从而我国是世界上地震灾害最为严重的国家之一，而地震引起获得土的动强度参数。表1为试验土样描述及物理性质参数，的建筑物和工程设施倒塌是导致人员伤亡和经济损失的主要土样取自合肥滨湖新区某工程场地。原因，只有使建筑物和工

4、程设施具备适当的抗震能力才能有效土样描述及物理性质参数表1检地减少地震造成的损失。确定科学合理的抗震设防要求是抗震测●设防的基础，也是首要环节。只有严格按照抗震设防要求和抗试验震设计规范进行严格的设计和施工，才能保证建筑物具备一定与的抗震能力。测在地震等动荷载作用下，对工程场地进行等效线性化分析量中，土的动剪切模量和阻尼比是两个不可缺少的重要参数，是技术工程场地地震安全陛评价的主要目标之一，其结果可作为工程3试验结果及分析场地上的建筑工程抗震设防的资料和依据。有关合肥地区各类土的动剪模量和阻尼比的研究尚未见报道，本文采用动三轴试图1是在不同围压下粘土和粉质粘土的动剪模量比

5、和阻验对合肥地区典型土的动剪切模量和阻尼比进行试验研究，研尼比与动剪应变关系试验拟合曲线。从图1可以看出，在不同究合肥地区典型土在动荷载作用下的剪切模量、阻尼比，分析围压下三土样的动剪切模量与剪应变在一定范围内呈线性关围压对试验结果的影响，总结试验土样动剪切模量与阻尼比随系，但剪应变超过1．00E一05后，土的应力应变行为显示出非线剪应变的变化规律，为本地区的工程建设及抗震设防提供指性特征。通过3种土样的曲线可以看出，它们的基本形状相似，导动剪切模量和剪应变成一定的函数关系，动剪切模量随着剪应变的增大而减小，且在剪应变超过1．00E一04后，动剪切模量减2试验方法小的速度

6、加快。这种变化也反映了土的动应力应变关系的非线性、滞后性的规律。比较3个图还可以发现，在同样的应变水平动三轴试验是将一定密度和湿度的试样在轴对称的三轴下围压对3号土样粉质粘土的动剪切模量的影响要大于其他应力下进行固结，在排水的条件下进行的振动试验。在动三轴土样，这是由于试样的孔隙比随围压增大而减小，相对密度增试验中，测定动模量和阻尼比的方法是将试样作用于轴向动应大，土颗粒接触点增加，使得应力波在土中的传播速度更快，因力，应力幅值由小逐级增大进行试验，当应变波形明显不对称而相当于放大了动剪切模量，这可以解释3号土样土对比其他或者孔压明显增大时，实验中止。将试验过程中采集到的

7、各级土的动剪切模量影响明显的原因。从围压与土的阻尼比关系曲荷载的动应力应变进行整理，用以确定各动应变时的动模量和线可以看出，围压对土阻尼比的影响均没有对动剪切模量的影徽阻尼比。响显著，阻尼比随围压的增大而减小土样动剪模量比和阻尼本试验设备主要为GDS10Hz／20kN双向振动三轴系统，比与动剪应变试验结果数据见表2。。它是由英国GDS公司研制生产的高精度三轴仪，利用高速直筑4结论作者简介：李永杨(1965一)，男，安徽合肥人，毕业于合肥工业大学，学一士；工程师，主要从事建筑勘测方面的研究工作。通过上述试验和分析得到了不同围压条