重复荷载作用下非饱和黄土的动力特性研究-论文.pdf

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1、第!"卷#第$%期#&%!"年!%月科#学#技#术#与#工#程#;34-?@&%!"!'(!!!)!*"&%!"#$%+%%)(+%"#,-./0-/1/-2034356708905.0//:.05!#&%!"#,-.<1/-2<905:5<重复荷载作用下非饱和黄土的动力特性研究!!!&刘#斌#王#梅#董立山!&"太原理工大学矿业工程学院$太原#%$%%&"%黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室$太原%$%%%'#摘#要#通过对神河高速非饱和黄土在不同围压下进行振动三轴试验!测定了非饱和黄土的动弹性模量和阻尼比!以及黄土的动本构关系#

2、结果表明!动弹性模量随动应变值增大而减小*在相同固结比条件下!动弹性模量随固结压力值增大而增大*随着动应变增大!非饱和黄土的阻尼比随之增大*非饱和黄土的动应力+动应变关系可近似用双曲线模型表达#同时分析了动弹性模量随动应变的规律!进一步验证动三轴试验中动弹性模量的变化规律的合理性#关键词#重复荷载##非饱和黄土##动弹性模量##阻尼比中图法分类号#1i"!!<)%####文献标志码#E##我国黄土主要集中分布在干旱半干旱的中西部同一时刻的应力和变形$并由此计算出动弹性模量)!!$*地区$这些地区为地震多发区且烈度较高'多和阻尼比'年来$在地震作用下$黄土地区产生的

3、滑坡(震陷以在分析前人研究成果的基础上$结合土动力特及地裂$对人民的生命和财产安全造成无比巨大的性测试分析的基本原理$也考虑到本仪器的特点及损失'因此$黄土的动力特性研究至关重要'同时其计算机处理程序$以工程上实用为目的$试验采用黄土在重复荷载下的动力特性研究$广泛存在于现等效循环荷载$试样直径取$)FF$高)%FF'本次代许多工程建筑的地基基础设计及地震分析理论非饱和黄土试验的固结应力比6-取&<%'研究地中$是研究人员及工程技术人员无法回避的一个)**震时一般振动频率取!X*CY$本次试验频率取问题'!CY'同时$TS,三轴仪试验大大提高了变形测量黄土的动本构

4、关系以及由此确定的动弹性模量精度$研究非饱和黄土的动弹模和阻尼比特性更具和阻尼比是土体动力反应分析的基础$是抗震分析)'*有规律性'根据0土工试验规程1中振动三轴试和设计的重要依据'本文使用英国TS,动三轴试验",a&$(+%$&!!AAA#$本试验采用单级加载法'验仪对原状非饱和黄土在不同围压条件下进行振动通过黄土在不同围压下动三轴试验$研究黄土三轴试验$以期更加准确的测定非饱和黄土的动弹的动模量(阻尼比和动本构关系随围压改变的变化模(阻尼比'规律'$%研究土动力特性试验分析的基本&%试验方法介绍原理&($%原状黄土试样的制备##总结前人的试验方法$通过大量的动

5、三轴试验$本次试验取用神河高速黄土$取土深度&*F$探讨了黄土的动力特性参数和其它的一些变化属于s$黄土$取样标准采用0建筑工程地质勘探与)"*规律'取样技术规程1)(*$所取原状土样$土质相同$位于首先在试验开始之前$按照试验设定的固结比同一层'黄土土样的物理性质指标见表!'将试样固结$在不排水条件下施加一定次数的等幅表$%黄土土样的物理性质指标动应力$测定动应力和动变形随振动次数的变化$然*+,-.$%*=.7=394@+-7617.654.9180+5:6+--1.999+27-.后将动应力逐级增加$并进行相同次数的振动$直到含水率`密度`干密度`产生的应变

6、满足要求为止'从应力和变形记录中取[_$_$孔隙比液限`[塑限`[塑性指数液性指数"5--F#"5--F#!%<%(!<*(!<"$%

7、土工程$地下工程'后放入密闭养护缸'))科#学#技#术#与#工#程!"卷&(&%试验仪器及方法试验在英国TS,动三轴试验仪"如图!#上进行'试验过程中试样的轴向力(轴向应力(轴向应变(偏应力(应力比等由电脑数据采集处理系统记录'TS,动三轴仪能够较好地模拟地震(行车振动荷载下土体的应力状态$并且精度较高'试样采用偏压固结$固结比6-n&<%$加荷频率+n!CY$围压.$n!%%$&%%UD7$本实验采用Ji试验将试样固结$以一定的轴向应变速率固结$使.!达到预定数值为固结稳定标准$固结时间一般为&2'对一个固结变形稳定后的试样$在不排水条件下$采用单级加载法$按等

8、效正弦波的