軌道交通荷載下西安原狀黃土的動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 23:39
目前對(duì)黃土的動(dòng)力特性研究大多考慮地震荷載作用,對(duì)軌道交通振動(dòng)荷載研究較少。室內(nèi)試驗(yàn)研究中,模擬軌道交通荷載仍采用等效正弦波,且多在不排水條件下進(jìn)行長(zhǎng)期荷載振動(dòng)試驗(yàn)。事實(shí)上,軌道交通振動(dòng)荷載主要產(chǎn)生壓應(yīng)力,應(yīng)采用只有壓方向的半正弦波模擬,且在軌道交通長(zhǎng)期荷載下土體為排水狀態(tài)。以西安原狀黃土為對(duì)象,在不同濕度條件、初始靜應(yīng)力條件以及動(dòng)荷載條件下進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn),研究原狀黃土動(dòng)強(qiáng)度特性、動(dòng)模量與阻尼比特性。通過(guò)正弦波與半正弦波動(dòng)荷作用下的動(dòng)力特性試驗(yàn),揭示了動(dòng)荷波形對(duì)動(dòng)彈性及殘余軸向變形、動(dòng)彈性及殘余體積變形以及動(dòng)模量阻尼比等動(dòng)力特性有較大的影響。通過(guò)不同的初始靜動(dòng)應(yīng)力及濕度條件下進(jìn)行的軌道交通荷載(半正弦波)作用下的動(dòng)模量阻尼比及動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn),分析了不同試驗(yàn)條件下動(dòng)殘余軸向應(yīng)變、動(dòng)殘余體應(yīng)變時(shí)程線的變化特性,揭示了圍壓、固結(jié)應(yīng)力比、動(dòng)應(yīng)力幅值、動(dòng)荷載頻率、含水率皆對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變、動(dòng)殘余體應(yīng)變與振次關(guān)系有較大的影響,非飽和黃土的軸向動(dòng)殘余應(yīng)變與動(dòng)殘余體應(yīng)變之間呈良好的直線關(guān)系;進(jìn)而建立了能夠同時(shí)考慮圍壓、固結(jié)應(yīng)力比、動(dòng)應(yīng)力幅值、振次變化的動(dòng)殘余軸向應(yīng)變和動(dòng)殘余體應(yīng)變的數(shù)學(xué)表達(dá)式;分析了圍壓、固結(jié)...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 軌道交通荷載產(chǎn)生機(jī)理
1.2.2 軌道交通荷載確定及其振動(dòng)傳播
1.2.3 黃土動(dòng)力特性和震(振)陷
1.2.4 存在問(wèn)題
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)基本情況
2.1 試驗(yàn)土樣
2.1.1 試樣基本物理特性
2.1.2 試樣的制備及保存
2.2 試驗(yàn)儀器
2.3 試驗(yàn)方案
2.3.1 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)力特性影響的試驗(yàn)方案
2.3.2 軌道交通荷載下原狀黃土動(dòng)力特性研究試驗(yàn)方案
2.4 試驗(yàn)方法步驟
3 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)力特性的影響
3.1 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)變形特性的影響
3.1.1 波形對(duì)動(dòng)軸向變形特性的影響
3.1.2 波形對(duì)動(dòng)體積變形特性的影響
3.2 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及阻尼比的影響
3.2.1 波形對(duì)動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響
3.2.2 波形對(duì)動(dòng)彈性模量的影響
3.2.3 波形對(duì)阻尼比的影響
3.3 本章小結(jié)
4 軌道交通荷載下原狀黃土的動(dòng)力特性研究
4.1 初始靜應(yīng)力及動(dòng)荷載條件對(duì)原狀黃土動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.1 等向固結(jié)條件下圍壓及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.2 相同圍壓時(shí)固結(jié)應(yīng)力比及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.3 等向固結(jié)且圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.4 原狀黃土動(dòng)殘余軸向應(yīng)變的描述
4.2 初始靜應(yīng)力及動(dòng)荷載條件對(duì)原狀黃土動(dòng)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.2.1 等向固結(jié)時(shí)圍壓及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.2.2 相同圍壓時(shí)固結(jié)應(yīng)比及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.2.3 等向固結(jié)及圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.3 初始靜應(yīng)力及動(dòng)荷頻率對(duì)原狀黃土動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及阻尼比的影響
4.3.1 等向固結(jié)時(shí)圍壓對(duì)動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
4.3.2 圍壓相同時(shí)固結(jié)應(yīng)力比對(duì)動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
4.3.3 等向固結(jié)及圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率對(duì)動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
4.3.4 等向固結(jié)時(shí)圍壓對(duì)阻尼比的影響
4.3.5 相同圍壓時(shí)固結(jié)應(yīng)力比對(duì)阻尼比的影響
4.3.6 等向固結(jié)及圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率對(duì)阻尼比的影響
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]列車(chē)振動(dòng)對(duì)黃土地鐵隧道結(jié)構(gòu)影響研究現(xiàn)狀[J]. 張志強(qiáng),孫健,羅俊忠,鄧國(guó)華. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[2]黃土的動(dòng)力損傷耗能機(jī)制和變形特性的研究[J]. 王強(qiáng),邵生俊,邵帥,龍吉勇. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(06)
[3]交通荷載應(yīng)力路徑下砂土地基變形特性研究[J]. 熊煥,郭林,蔡袁強(qiáng). 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]微結(jié)構(gòu)特性對(duì)飽和黃土動(dòng)殘余變形的影響研究[J]. 王謙,王平,王峻,鐘秀梅,馬海萍,馮敏杰. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[5]地基動(dòng)力特性對(duì)地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載誘發(fā)振動(dòng)的影響[J]. 梁建文,張波,巴振寧. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(01)
[6]列車(chē)振動(dòng)荷載作用下南京細(xì)砂振動(dòng)累積變形特性試驗(yàn)研究[J]. 莊海洋,陳磊,沈禮偉,左玉峰. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]黃土抗剪強(qiáng)度定量影響其動(dòng)殘余變形過(guò)程的試驗(yàn)研究[J]. 孫軍杰,王蘭民,陳秀清,孫昱. 地震工程與工程振動(dòng). 2014(S1)
[8]飽和黃土地震液化研究進(jìn)展[J]. 王謙,王蘭民,王峻,鐘秀梅,柴少峰. 地震工程與工程振動(dòng). 2014(S1)
[9]彈塑性黃土微結(jié)構(gòu)與動(dòng)變形模型的建立與分析[J]. 鄧津,王蘭民,吳志堅(jiān). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[10]預(yù)剪應(yīng)力作用下原狀黃土動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 王志杰,駱亞生,楊利國(guó),胡孝彭. 巖土力學(xué). 2011(S2)
博士論文
[1]黃土動(dòng)殘余變形的特性與機(jī)理研究[D]. 袁中夏.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2010
本文編號(hào):2915387
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 軌道交通荷載產(chǎn)生機(jī)理
1.2.2 軌道交通荷載確定及其振動(dòng)傳播
1.2.3 黃土動(dòng)力特性和震(振)陷
1.2.4 存在問(wèn)題
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)基本情況
2.1 試驗(yàn)土樣
2.1.1 試樣基本物理特性
2.1.2 試樣的制備及保存
2.2 試驗(yàn)儀器
2.3 試驗(yàn)方案
2.3.1 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)力特性影響的試驗(yàn)方案
2.3.2 軌道交通荷載下原狀黃土動(dòng)力特性研究試驗(yàn)方案
2.4 試驗(yàn)方法步驟
3 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)力特性的影響
3.1 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)變形特性的影響
3.1.1 波形對(duì)動(dòng)軸向變形特性的影響
3.1.2 波形對(duì)動(dòng)體積變形特性的影響
3.2 波形對(duì)原狀黃土動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及阻尼比的影響
3.2.1 波形對(duì)動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響
3.2.2 波形對(duì)動(dòng)彈性模量的影響
3.2.3 波形對(duì)阻尼比的影響
3.3 本章小結(jié)
4 軌道交通荷載下原狀黃土的動(dòng)力特性研究
4.1 初始靜應(yīng)力及動(dòng)荷載條件對(duì)原狀黃土動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.1 等向固結(jié)條件下圍壓及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.2 相同圍壓時(shí)固結(jié)應(yīng)力比及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.3 等向固結(jié)且圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余軸向應(yīng)變特性的影響
4.1.4 原狀黃土動(dòng)殘余軸向應(yīng)變的描述
4.2 初始靜應(yīng)力及動(dòng)荷載條件對(duì)原狀黃土動(dòng)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.2.1 等向固結(jié)時(shí)圍壓及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)動(dòng)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.2.2 相同圍壓時(shí)固結(jié)應(yīng)比及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.2.3 等向固結(jié)及圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率及動(dòng)應(yīng)力幅值對(duì)殘余體應(yīng)變特性的影響
4.3 初始靜應(yīng)力及動(dòng)荷頻率對(duì)原狀黃土動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及阻尼比的影響
4.3.1 等向固結(jié)時(shí)圍壓對(duì)動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
4.3.2 圍壓相同時(shí)固結(jié)應(yīng)力比對(duì)動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
4.3.3 等向固結(jié)及圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率對(duì)動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
4.3.4 等向固結(jié)時(shí)圍壓對(duì)阻尼比的影響
4.3.5 相同圍壓時(shí)固結(jié)應(yīng)力比對(duì)阻尼比的影響
4.3.6 等向固結(jié)及圍壓相同時(shí)動(dòng)荷頻率對(duì)阻尼比的影響
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]列車(chē)振動(dòng)對(duì)黃土地鐵隧道結(jié)構(gòu)影響研究現(xiàn)狀[J]. 張志強(qiáng),孫健,羅俊忠,鄧國(guó)華. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[2]黃土的動(dòng)力損傷耗能機(jī)制和變形特性的研究[J]. 王強(qiáng),邵生俊,邵帥,龍吉勇. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(06)
[3]交通荷載應(yīng)力路徑下砂土地基變形特性研究[J]. 熊煥,郭林,蔡袁強(qiáng). 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]微結(jié)構(gòu)特性對(duì)飽和黃土動(dòng)殘余變形的影響研究[J]. 王謙,王平,王峻,鐘秀梅,馬海萍,馮敏杰. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[5]地基動(dòng)力特性對(duì)地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載誘發(fā)振動(dòng)的影響[J]. 梁建文,張波,巴振寧. 地震工程與工程振動(dòng). 2015(01)
[6]列車(chē)振動(dòng)荷載作用下南京細(xì)砂振動(dòng)累積變形特性試驗(yàn)研究[J]. 莊海洋,陳磊,沈禮偉,左玉峰. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]黃土抗剪強(qiáng)度定量影響其動(dòng)殘余變形過(guò)程的試驗(yàn)研究[J]. 孫軍杰,王蘭民,陳秀清,孫昱. 地震工程與工程振動(dòng). 2014(S1)
[8]飽和黃土地震液化研究進(jìn)展[J]. 王謙,王蘭民,王峻,鐘秀梅,柴少峰. 地震工程與工程振動(dòng). 2014(S1)
[9]彈塑性黃土微結(jié)構(gòu)與動(dòng)變形模型的建立與分析[J]. 鄧津,王蘭民,吳志堅(jiān). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[10]預(yù)剪應(yīng)力作用下原狀黃土動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 王志杰,駱亞生,楊利國(guó),胡孝彭. 巖土力學(xué). 2011(S2)
博士論文
[1]黃土動(dòng)殘余變形的特性與機(jī)理研究[D]. 袁中夏.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2010
本文編號(hào):2915387
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