本文關(guān)鍵詞：飽和砂土小應(yīng)變動(dòng)力特性試驗(yàn)研究　出處：《浙江大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：土體的動(dòng)力特性作為巖土工程問題分析設(shè)計(jì)的重要問題,不僅在地震場地分析、機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等土體動(dòng)力問題分析中具有關(guān)鍵作用,在某些靜力變形分析中亦具有重要作用。土體的動(dòng)力特性影響因素眾多,以往的研究結(jié)果存在較多矛盾和不足。本文在總結(jié)以往研究成果基礎(chǔ)上,以土體的小應(yīng)變動(dòng)力特性為研究對(duì)象,采用彎曲-伸縮元測(cè)試系統(tǒng),共振柱測(cè)試系統(tǒng),動(dòng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行了土體小應(yīng)變動(dòng)力特性研究,首先介紹了彎曲-伸縮元聯(lián)合測(cè)試的測(cè)試原理,重點(diǎn)研究了飽和程度、彌散性、土體組構(gòu)和循環(huán)應(yīng)力歷史對(duì)砂土小應(yīng)變動(dòng)力特性的影響,具體研究內(nèi)容如下： (1)對(duì)彎曲-伸縮元的構(gòu)造組成、連接方式及聯(lián)合測(cè)試原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,填補(bǔ)了國內(nèi)彎曲-伸縮元聯(lián)合應(yīng)用的空白。采用不同方法寬區(qū)段激振頻率,深入分析了接收波形及準(zhǔn)確確定剪切波壓縮波傳播時(shí)間的影響因素,得到了可靠的剪切波壓縮波傳播時(shí)間確定方法。應(yīng)用彎曲-伸縮元聯(lián)合測(cè)試剪切波速和壓縮波速,得到土體剪切模量和側(cè)限模量及泊松比,分析了圍壓和密實(shí)度對(duì)泊松比的影響,為了方便工程計(jì)算,建立了泊松比與剪切模量相關(guān)關(guān)系。 (2)由于不同研究者試驗(yàn)得到的Vp與B值關(guān)系具有較大的離散性,因此有必要對(duì)Vp與B值關(guān)系的各影響因素進(jìn)行深入的研究。在本文研究中,采用了三種級(jí)配不同的砂土,考慮了孔隙水類型,密實(shí)度,顆粒級(jí)配對(duì)Vp-B值關(guān)系曲線的影響,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的機(jī)理解釋。 (3)對(duì)兩種潔凈砂和兩種天然砂進(jìn)行了不同圍壓不同密實(shí)度的飽和試樣彎曲元與共振柱對(duì)比試驗(yàn)研究,并通過剪切波速的彌散性對(duì)飽和砂土彎曲元與共振柱試驗(yàn)結(jié)果的偏差進(jìn)行解釋。為進(jìn)一步對(duì)細(xì)粒含量及滲透系數(shù)對(duì)飽和砂土彎曲元測(cè)試的影響,對(duì)不同細(xì)粒摻量的飽和南京砂進(jìn)行了彎曲元與共振柱對(duì)比試驗(yàn)研究。本文的試驗(yàn)結(jié)果為飽和砂土彎曲元小應(yīng)變剪切模量測(cè)定提供了有效的方法和建議。 (4)采用兩種常用的重塑砂土制樣方法得到不同初始組構(gòu)的飽和試樣,通過彎曲元測(cè)試系統(tǒng)和共振柱測(cè)試系統(tǒng)分別對(duì)不同組構(gòu)的飽和砂土試樣進(jìn)行剪切模量和阻尼的測(cè)試并進(jìn)行了對(duì)比研究。將本文的研究成果與已有研究成果進(jìn)行對(duì)比分析,從微觀角度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了機(jī)理解釋。 (5)采用動(dòng)三軸與彎曲元聯(lián)合測(cè)試系統(tǒng),對(duì)飽和砂土在排水條件下進(jìn)行循環(huán)加載,以研究循環(huán)荷載應(yīng)力歷史對(duì)其小應(yīng)變動(dòng)力特性的影響。并對(duì)不同初始平均主應(yīng)力值、不同初始偏應(yīng)力值、不同應(yīng)力幅值、不同組構(gòu)各因素進(jìn)行了研究。 上述研究成果顯示：一方面,土體的動(dòng)力特性參數(shù)(小應(yīng)變剪切模量、阻尼、泊松比等)的影響因素眾多,盡管以往已進(jìn)行了大量的研究,但仍存在大量問題需要深入研究,本文的研究成果有助于人們深入了解砂土動(dòng)力特性的影響因素及影響機(jī)理。一方面,彎曲元和伸縮元是一種快速方便的動(dòng)力特性參數(shù)測(cè)試手段,本文的研究成果為彎曲元和伸縮元進(jìn)一步廣泛的應(yīng)用及動(dòng)力特性參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)試提供了有力的理論支撐。
[Abstract]:The dynamic characteristic of soil is an important problem in the analysis and design of geotechnical engineering problems . It plays a key role in the analysis of soil dynamic problems such as seismic site analysis and mechanical foundation design . ( 1 ) The structure composition , connection mode and joint test principle of the bending - telescopic element are introduced in detail to fill the blank of the joint application of the domestic bending - telescopic element . The influence factors of the wave propagation time of the shear wave are analyzed deeply by using different methods . The influence factors of the shear wave velocity and the compression wave velocity of the shear wave are analyzed in depth . The influence of confining pressure and compactness on the Poisson ' s ratio is obtained . In order to facilitate the engineering calculation , the relation between Poisson ' s ratio and shear modulus is established . ( 2 ) Because the relationship between Vp and B value obtained by different researchers has great discreteness , it is necessary to study the influencing factors of the relationship between Vp and B value . In this paper , three different kinds of sand soil are adopted , the influence of pore water type , compactness and particle size matching Vp - B value curve is considered , and the reasonable mechanism explanation is made on the experimental results . ( 3 ) The comparison tests of saturated sand and resonant columns with different compaction degrees were carried out on two kinds of clean sand and two natural sand , and the deviation between the bending element of saturated sand and the resonant column was explained by the dispersion of shear wave velocity . ( 4 ) Two kinds of saturated samples with different initial textures were obtained by using two kinds of commonly used sand - making methods , and the shear modulus and damping of saturated sand samples with different fabrics were tested by bending element test system and resonant column test system . The results of this paper were compared with the existing research results , and the experimental results were explained from the microscopic angle . ( 5 ) Using dynamic triaxial and bending element joint test system , cyclic loading of saturated sand under drainage condition is carried out to study the influence of cyclic loading stress history on its small strain dynamic characteristics . The research results show that , on the one hand , the influence factors of dynamic characteristic parameters ( small strain shear modulus , damping , Poisson ' s ratio , etc . ) of soil mass are numerous , although a lot of research has been carried out in the past , many problems need to be studied deeply .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU441;TU411

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1398572