【摘要】：地震會(huì)使地面發(fā)生震動(dòng)甚至移動(dòng),并且經(jīng)常伴隨著地質(zhì)災(zāi)害,其潛在的破壞力會(huì)對(duì)人們的生活造成嚴(yán)重影響。20世紀(jì)初,國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)對(duì)地震的研究發(fā)現(xiàn),場(chǎng)地土層條件對(duì)地震動(dòng)影響顯著。隨著大量震害資料的積累和理論研究的深入,證實(shí)了地震災(zāi)害的破壞程度與土的動(dòng)力特性密切相關(guān)。土的動(dòng)力特性是通過(guò)動(dòng)剪切模量和阻尼比這兩個(gè)參數(shù)來(lái)反映的,這兩個(gè)參數(shù)也是土層地震反應(yīng)分析和場(chǎng)地安評(píng)的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)原狀土的動(dòng)剪切模量和阻尼比的研究已相對(duì)成熟,對(duì)重塑土動(dòng)力學(xué)參數(shù)的研究成果相對(duì)較少。本文結(jié)合實(shí)際工程場(chǎng)地安全性評(píng)價(jià)項(xiàng)目,通過(guò)共振柱試驗(yàn)測(cè)定了粘土、粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂四類土的動(dòng)力學(xué)參數(shù),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比研究重塑土和原狀土的動(dòng)力特性及其對(duì)地震動(dòng)的影響。1)通過(guò)對(duì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂四類重塑土和原狀土分別進(jìn)行共振柱試驗(yàn),提出了重塑土與原狀土的最大動(dòng)剪切模量、動(dòng)剪切模量比與剪應(yīng)變關(guān)系曲線、阻尼比與剪應(yīng)變關(guān)系曲線,確實(shí)存在差異。粉質(zhì)粘土的最大動(dòng)剪切模量相對(duì)差值的離散程度相對(duì)粘土、粉土和粉砂的離散程度要大些,總體來(lái)說(shuō),四種土的離散程度相差不大;粘土的動(dòng)剪切模量比的相對(duì)差值的離散程度相對(duì)粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂的離散程度要大些。2)對(duì)影響重塑土和原狀土的動(dòng)力學(xué)參數(shù)異同的因素進(jìn)行了分析。這些影響因素中,礦物成分的差異、結(jié)構(gòu)性差異和試樣尺寸的影響這三項(xiàng)較難控制;但粒組含量的差異、試驗(yàn)操作的影響以及制備試樣的影響這三項(xiàng)在今后試驗(yàn)時(shí)可以進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)而減少重塑土和原狀土的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的差異。3)通過(guò)研究固結(jié)時(shí)間對(duì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂四類重塑土動(dòng)力特性的影響,提出固結(jié)時(shí)間對(duì)重塑土的最大動(dòng)剪切模量、動(dòng)剪切模量比與剪應(yīng)變關(guān)系曲線有影響,這種影響有明顯的規(guī)律性。具體表現(xiàn)為重塑土的最大動(dòng)剪切模量均隨固結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大;動(dòng)剪切模量比也均隨固結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。4)通過(guò)對(duì)三個(gè)理想剖面進(jìn)行土層地震反應(yīng)計(jì)算,對(duì)比分析重塑土和原狀土的動(dòng)剪切模量比對(duì)地表加速度峰值、地表加速度反應(yīng)譜和地表反應(yīng)譜特征周期的影響。動(dòng)剪切模量比非線性部分不同,原狀土值計(jì)算得到的平均地表加速度峰值大于重塑土值的計(jì)算結(jié)果,而原狀土值計(jì)算的平均特征周期小于重塑土值的計(jì)算結(jié)果,并且由二者計(jì)算得出的地震動(dòng)參數(shù)的相對(duì)差值隨著土層厚度和震幅大小的變化而變化。
[Abstract]:Earthquakes make the ground shake or even move, and often accompanied by geological disasters, its potential damage will have a serious impact on people's lives at the beginning of the 20th century, scholars at home and abroad through the earthquake research found, The effect of soil conditions on ground motion is significant. With the accumulation of a great deal of seismic damage data and the deepening of theoretical research, it is proved that the damage degree of earthquake disaster is closely related to the dynamic characteristics of soil. The dynamic characteristics of soil are reflected by two parameters: dynamic shear modulus and damping ratio, which are also the key of soil seismic response analysis and site safety assessment. At present, the research on dynamic shear modulus and damping ratio of undisturbed soil has been relatively mature, and the research results on dynamic parameters of remolded soil are relatively few. In this paper, the dynamic parameters of clay, silty soil and silty sand are determined by resonance column test combined with the project of site safety evaluation. According to the experimental results, the dynamic characteristics of remolded soil and undisturbed soil and their effects on ground motion were studied. 1) Resonance column tests were carried out on four types of remolded soil and undisturbed soil, namely, clay, silty clay, silt and silt, respectively. The relationship curves of maximum dynamic shear modulus, dynamic shear modulus ratio and shear strain, damping ratio and shear strain of remolded soil and undisturbed soil are presented. The dispersion degree of the maximum dynamic shear modulus relative difference of silty clay is larger than that of clay, and the dispersion of silt and silt is larger than that of clay, generally speaking, the dispersion degree of the four soils is not different. The relative dispersion of the dynamic shear modulus ratio of clay is larger than that of silty clay, silt and silt. The factors affecting the dynamic parameters of remolded soil and undisturbed soil are analyzed. Among these influencing factors, the difference of mineral composition, the structural difference and the influence of sample size are difficult to control, but the difference of granulation content, The influence of test operation and the effect of sample preparation. These three items can be improved in future tests, thus reducing the difference in dynamic parameters between remolded soil and undisturbed soil. 3) by studying the effect of consolidation time on clay and silty clay, The effect of consolidation time on the maximum dynamic shear modulus, the ratio of dynamic shear modulus to shear strain curve of remolded soil is proposed, and the influence of consolidation time on the dynamic characteristics of remolded soil is obvious. The results show that the maximum dynamic shear modulus of remolded soil increases with the extension of consolidation time, and the dynamic shear modulus ratio increases with the extension of consolidation time. The effects of dynamic shear modulus ratio of remolded soil and undisturbed soil on the peak acceleration of the surface, the response spectrum of the surface acceleration and the characteristic period of the surface response spectrum are analyzed. The dynamic shear modulus is different from the nonlinear part. The peak value of the ground acceleration calculated by the undisturbed soil value is larger than that of the remolded soil value, while the average characteristic period of the undisturbed soil value is smaller than that of the remolded soil value. The relative difference of ground motion parameters calculated by the two methods varies with the thickness of soil layer and the magnitude of earthquake.
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU435

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本文編號(hào)：2228049