發(fā)布時間：2019-10-06 16:08

【摘要】：黃土作為一種典型的第四紀松散沉積物具有顯著的地震易損性,大量震害表明強震作用下的黃土易產(chǎn)生地震震陷、滑坡和液化等震害現(xiàn)象。為了模擬實際地震剪切波豎向傳播過程中水平場地土單元的附加應(yīng)力條件,本文采用西安理工大學(xué)自主研制的動單剪儀,對不同含水率原狀黃土進行了動力試驗研究。取得了如下幾方面的結(jié)論:(1)在動荷作用強度相同的條件下,黃土的動剪應(yīng)力應(yīng)變骨干曲線隨含水率增大而降低;豎向壓縮應(yīng)力越大,動剪應(yīng)力應(yīng)變骨干曲線的硬化型越突出。其切線斜率即黃土的動剪切模量隨動剪應(yīng)變的增加而減小;含水率越低,壓縮應(yīng)力越大,黃土的動剪切模量越大。在不同壓縮應(yīng)力作用下,不同含水率黃土的動剪應(yīng)力比與剪應(yīng)變關(guān)系曲線中,試驗點分布在較窄的帶內(nèi)。(2)不同濕度狀態(tài)原狀黃土的阻尼比均隨動剪應(yīng)變增大而增大,動剪應(yīng)變由小增大時阻尼比增大趨勢明顯,動剪應(yīng)變較大時逐漸趨于穩(wěn)定;含水率越大,阻尼比越大;初始壓縮應(yīng)力對黃土阻尼比隨動剪應(yīng)變變化規(guī)律的影響不明顯。(3)隨著含水率的增大,黃土的動強度有明顯的減小;在含水率相同的條件下,隨著壓縮應(yīng)力的增大,黃土的動強度亦增大。(4)非飽和黃土震陷曲線上,相同動剪應(yīng)力條件下,含水率越高,震陷系數(shù)越大;壓縮應(yīng)力越小,震陷系數(shù)越大;原狀黃土因其大孔隙架空結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多變,其孔隙結(jié)構(gòu)并不均勻,在受到動荷載作用時,孔隙結(jié)構(gòu)易突然產(chǎn)生破壞,導(dǎo)致土體變形的突變。(5)震陷系數(shù)與震次關(guān)系曲線表現(xiàn)出,震陷系數(shù)隨振次、含水量、壓縮應(yīng)力及剪應(yīng)變幅值的增大而增大;當(dāng)振次小于30次時,振陷系數(shù)增長較快,當(dāng)振次大于30次時,振陷系數(shù)增長變得緩慢;含水率越大震陷系數(shù)隨振次增加的越快;動剪應(yīng)變幅值越大,振陷系數(shù)增加越快。(6) 震陷系數(shù)隨壓縮應(yīng)力、剪應(yīng)變幅值、含水量以及震次的增大皆呈增大的趨勢,不同試驗條件下震陷系數(shù)與震次的關(guān)系可用對數(shù)函數(shù)擬合;驗證經(jīng)驗公式計算值,其較為合理的計算了在一定剪應(yīng)變幅值、壓縮應(yīng)力、震次及含水量下,試驗土樣的震陷變形量。
【圖文】：

2 試驗設(shè)備與試驗方法與試驗方法簡介器采用西安理工大學(xué)自主研制的動單剪儀，如圖 2-1 所剛性板、側(cè)向鉸接剛性柵剪切盒加載單剪儀,軸向和側(cè)m×70mm×70mm 的立方體試樣，試樣被包含在一個特制膜為上方開口下方全封閉。其基本工作原理是：根據(jù)事先制好的試樣通過裝樣器裝到乳膠膜內(nèi)，然后對試樣的應(yīng)力以及水平方向的動剪切應(yīng)力，，分別軸向步進電機電機帶動伺服液壓缸系統(tǒng)控制，首先施加垂直方向荷載后再施加水平方向的動剪切應(yīng)力，分別通過導(dǎo)柱和動床將軸向位移傳感器、法向力荷重傳感器、剪切力荷重傳值收集，并進行數(shù)據(jù)輸出控制及數(shù)據(jù)處理。

試樣被包含在一個特制的乳膠膜內(nèi),如圖2-2 所示。該乳膠膜為上方開口下方全封閉。其基本工作原理是：根據(jù)試驗的要求，實驗開始時，首先將事先制好的試樣通過裝樣器裝到乳膠膜內(nèi)，然后對試樣施加荷載，施加荷載分為垂直方向的應(yīng)力以及水平方向的動剪切應(yīng)力，分別軸向步進電機帶動伺服液壓缸系統(tǒng)和水平向步進電機帶動伺服液壓缸系統(tǒng)控制，首先施加垂直方向荷載，對試樣進行固結(jié)，待試樣固結(jié)穩(wěn)定后再施加水平方向的動剪切應(yīng)力，分別通過導(dǎo)柱和動床作用到試樣上。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將軸向位移傳感器、法向力荷重傳感器、剪切力荷重傳感器所測得的試樣的應(yīng)力值和應(yīng)變值收集，并進行數(shù)據(jù)輸出控制及數(shù)據(jù)處理。圖 2-1 動單剪儀器主體結(jié)構(gòu)全視圖Fig.2-1 Ageneral view of the simple shear apparatus圖 2-2 乳膠膜原狀黃土試樣Fig.2-2 The latex membrane undisturbed loess sample
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU444

【參考文獻】

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本文編號：2545815