本文關(guān)鍵詞：西安黃土的動力特性及其動本構(gòu)關(guān)系的研究

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【摘要】：動荷載作用下土的動力特性及其穩(wěn)定性分析對抗震具有重要意義,動剪切模量和阻尼比是抗震分析和設(shè)計(jì)的重要參數(shù),動本構(gòu)關(guān)系是土體動力分析的基本條件,目前關(guān)于非飽和黃土的動力特性及其動本構(gòu)關(guān)系的研究仍然較少,因此,開展本課題研究有著重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。本文通過動三軸試驗(yàn)分析不同含水率、干密度、動荷載頻率、固結(jié)應(yīng)力比和圍壓對西安非飽和黃土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系、動剪切模量、阻尼比等動力特性的影響,研究結(jié)果表明:黃土的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系曲線呈雙曲線型;在相同試驗(yàn)條件下,黃土的含水率越小,試樣產(chǎn)生相同應(yīng)變所需的動應(yīng)力越大,干密度、動荷載頻率、固結(jié)應(yīng)力比和圍壓越小,試樣產(chǎn)生相同應(yīng)變所需的動應(yīng)力越小;隨著動剪應(yīng)變的增大,動剪切模量逐漸減小并趨于穩(wěn)定;含水率越小,黃土的最大動剪切模量越大,干密度、動荷載頻率、固結(jié)應(yīng)力比和圍壓越小,黃土的最大動剪切模量越小;隨著動剪應(yīng)變的增大黃土的阻尼比表現(xiàn)為波動上升的趨勢,且一般在0.1~0.32范圍內(nèi);當(dāng)剪應(yīng)變在0~0.3%時(shí),隨著頻率的增大,阻尼比的增長速率顯著提高。本文在黃土動力特性試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,基于反三角函數(shù)建立了黃土的動本構(gòu)模型,并根據(jù)不同的試驗(yàn)條件分析模型參數(shù)的變化規(guī)律,驗(yàn)證了模型對西安非飽和黃土的適用性,研究結(jié)果表明,當(dāng)應(yīng)變在0~1%范圍時(shí),本文模型可以較好的反映黃土的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系曲線。
【關(guān)鍵詞】：黃土 動剪切模量 阻尼比 動本構(gòu)模型
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU444
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 選題的背景及意義8-9
• 1.2 土動力特性的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 土動本構(gòu)模型的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 本文的研究內(nèi)容17-18
• 2 黃土的動力特性試驗(yàn)18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 試樣物理性質(zhì)指標(biāo)18
• 2.3 試驗(yàn)方案18-27
• 2.3.1 試驗(yàn)控制條件18-20
• 2.3.2 試驗(yàn)參數(shù)選取20-24
• 2.3.3 試驗(yàn)土樣制備24-25
• 2.3.4 試驗(yàn)步驟25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 黃土動力特性分析28-52
• 3.1 引言28
• 3.2 黃土的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系28-36
• 3.2.1 圍壓對黃土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的影響28-30
• 3.2.2 頻率對黃土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的影響30-32
• 3.2.3 含水率對黃土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的影響32-34
• 3.2.4 固結(jié)應(yīng)力比與干密度對黃土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系的影響34-36
• 3.3 黃土的動剪切模量36-47
• 3.3.1 圍壓對黃土動剪切模量的影響37-40
• 3.3.2 頻率對黃土動剪切模量的影響40-42
• 3.3.3 含水率對黃土動剪切模量的影響42-44
• 3.3.4 固結(jié)應(yīng)力比與干密度對黃土動剪切模量的影響44-47
• 3.3.5 不同條件下黃土的最大動剪切模量47
• 3.4 黃土的阻尼比47-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 4 黃土的動本構(gòu)模型52-80
• 4.1 引言52
• 4.2 土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)52-56
• 4.2.1 基本力學(xué)元件的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系52-53
• 4.2.2 基本力學(xué)元件在組合情況下的動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系53-56
• 4.2.3 土動應(yīng)力-動應(yīng)變關(guān)系曲線特點(diǎn)56
• 4.3 土動本構(gòu)模型的研究方法56-58
• 4.4 H-D模型反映非飽和黃土動應(yīng)力-動應(yīng)變骨干曲線的不足58-63
• 4.5 基于反三角函數(shù)建立動本構(gòu)模型63-69
• 4.5.1 動本構(gòu)模型的建立原則64
• 4.5.2 動本構(gòu)模型的建立64-67
• 4.5.3 本文模型的特點(diǎn)67-69
• 4.6 本文模型對非飽和黃土的適用性69-78
• 4.7 本章總結(jié)78-80
• 5 結(jié)論與展望80-82
• 5.1 結(jié)論80-81
• 5.2 展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況89

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