雙向振動作用下頻率對黃土動力特性的影響研究
發(fā)布時間:2018-08-30 17:43
【摘要】:隨著西部大開發(fā)工作的不斷發(fā)展,越來越多涉及到巖土工程的建設(shè)項目落戶到我國西部黃土地區(qū)。黃土地區(qū)的巖土工程項目常經(jīng)受動力荷載的作用,如地震荷載、交通荷載和爆破荷載等。自然條件下,不同類型的動力荷載的頻率存在差異。即使對于相同的動荷載類型,也會由于動荷載的激發(fā)情況存在差異,而造成頻率值的不同。所以在自然條件下,黃土所承受的動荷載頻率或高或低并不單一,有時甚至是不同頻率的相互耦合。因此,研究頻率對黃土動力特性的影響對工程安全性評估和工程抗震設(shè)計是具有積極意義的。目前大多數(shù)動力研究都利用單向激振模擬土樣45?面上的應(yīng)力來研究水平動剪應(yīng)力的作用,并未考慮豎向地震力的影響作用。為了更加貼合實際情況,本文利用雙向循環(huán)振動三軸儀,根據(jù)自然界動荷載振動頻率普遍不同這一特性,對黃土進行不同頻率條件下的雙向振動試驗,并分析研究相應(yīng)條件下的黃土動力特性。根據(jù)試驗結(jié)果,得出黃土動強度曲線(fd?lg~N關(guān)系曲線)、動強度參數(shù)、動剪切應(yīng)力 動剪切應(yīng)變關(guān)系曲線(dd??~關(guān)系曲線)、動剪切模量 動剪切應(yīng)變關(guān)系曲線(ddG~?關(guān)系曲線)和初始動剪切模量。通過分析這些關(guān)系曲線和試驗成果,得出不同外部因素對黃土動力特性的影響如下:(1)黃土fd?lg~N關(guān)系曲線通過分析動強度曲線,可看出固結(jié)圍壓、頻率和側(cè)向循環(huán)應(yīng)力對黃土的動強度都有明顯影響。固結(jié)圍壓越大,相同振次下黃土的動強度越大;側(cè)向循環(huán)應(yīng)力越大,黃土的動強度越小;振動頻率越高,黃土動強度越大。(2)黃土動強度參數(shù)在其他條件相同的情況下,黃土的動強度參數(shù)(動摩擦角d?和動粘聚力dc)皆隨振次的增加而減小。側(cè)向循環(huán)應(yīng)力對動摩擦角d?和動粘聚力dc有明顯影響,側(cè)向循環(huán)應(yīng)力越大,動摩擦角d?和動粘聚力dc越小。頻率對動摩擦角d?和動粘聚力dc有一定的影響。在相同的振次下,頻率越高,動摩擦角d?和動粘聚力dc越大。(3)黃土dd??~關(guān)系曲線黃土的動剪切應(yīng)力d?皆隨著動剪切應(yīng)變d?的增大而增大。固結(jié)圍壓對dd??~關(guān)系曲線有明顯影響,固結(jié)圍壓越大,動剪切應(yīng)力隨著動剪切應(yīng)變增加而增大的速度越快。在臨近破壞的振動后期,頻率對dd??~關(guān)系曲線有明顯影響。頻率越高,動剪切應(yīng)力增大的速度越快。而在振動初期,頻率對dd??~關(guān)系曲線幾乎沒有影響。(4)黃土ddG~?關(guān)系曲線在單向振動條件下,黃土的動剪切模量皆隨著動剪切應(yīng)變的增大而減小;而在雙向振動條件下,動剪切模量先增大后減小。固結(jié)圍壓對黃土ddG~?關(guān)系曲線有明顯影響。固結(jié)圍壓越大,對應(yīng)相同動剪切應(yīng)變的動剪切模量越大;在振動中后期,頻率對ddG~?關(guān)系曲線才顯示出一定的影響作用。頻率越高,對應(yīng)相同動剪切應(yīng)變的動剪切模量越大。而在振動初期,頻率對ddG~?關(guān)系曲線沒有明顯的影響作用。(5)黃土初始動剪切模量0G固結(jié)圍壓越大,黃土初始動剪切模量越大。頻率對黃土初始動剪切模量的影響規(guī)律存在拐點,拐點為1Hz。當(dāng)頻率小于1Hz時,黃土的初始動剪切模量隨著頻率的升高而減小;當(dāng)頻率大于1Hz時,頻率的增大會導(dǎo)致初始動剪切模量的增大。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU444;TU411.8
本文編號:2213802
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU444;TU411.8
【參考文獻】
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1 孫珊珊;;公路路基工程質(zhì)量通病產(chǎn)生的原因及防治措施初探[J];黑龍江科技信息;2009年33期
2 梁仁旺,栗潤德;黃土動力特性研究分析[J];山西建筑;2003年13期
3 宋章;程謙恭;張煒;;黃土的動強度特性試驗分析[J];路基工程;2009年06期
,本文編號:2213802
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