【摘要】：堆石料是土石壩等土工建筑物的主要填筑材料,對這些土工建筑物進(jìn)行有限元地震反應(yīng)分析及抗震設(shè)計(jì)時(shí),堆石料的動(dòng)泊松比、動(dòng)剪切模量和阻尼比是十分關(guān)鍵的計(jì)算參數(shù)。但由于三軸試樣端部效應(yīng)的存在以及測量技術(shù)的限制,目前傳統(tǒng)大型三軸儀很難精確測量試樣在動(dòng)荷載作用下的徑向變形。針對上述難題,本文采用最新研制的長方體試樣大型三軸儀,結(jié)合局部測試技術(shù),實(shí)現(xiàn)了直接測量試樣局部位置的徑向應(yīng)變,解決了傳統(tǒng)方法測量試樣徑向變形測量不準(zhǔn)的難題。本文主要研究成果如下:(1)針對傳統(tǒng)大型三軸儀無法直接測量試樣徑向變形的難題,本文研制了可直接測量三軸試樣軸向和徑向變形的長方體試樣大型三軸儀。通過在試樣不同高度位置上布置多個(gè)局部位移計(jì)LDT,直接測量局部位置的軸向和徑向變形,實(shí)現(xiàn)了研究不同高度位置上堆石料的動(dòng)力變形特性。(2)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果比較了分別由局部測量方法和常規(guī)測量方法得到的試樣徑向變形和動(dòng)泊松比的差異。在相同試驗(yàn)條件下,由于試樣端部“藏水區(qū)”的影響,常規(guī)測量方法間接求出的試樣平均徑向變形比局部測量方法直接測定的徑向變形偏大;在不同圍壓條件下,常規(guī)測量方法得到動(dòng)泊松比集中在0.45左右,局部測量方法得到的動(dòng)泊松比分布在0.20~0.40之間;分析試驗(yàn)結(jié)果可知,由局部測量方法測定的結(jié)果更符合土體變形特性,可以反映試樣真實(shí)變形狀態(tài)。(3)比較了動(dòng)泊松比的取值對堆石料動(dòng)剪應(yīng)變和動(dòng)剪切模量大小影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)采用目前常用的假定的固定動(dòng)泊松比計(jì)算時(shí),在圍壓較低時(shí)會(huì)低估堆石料的剪切變形,在圍壓較高時(shí)會(huì)高估堆石料的剪切變形;在相同圍壓條件下,泊松比的變化會(huì)導(dǎo)致γ_d~ε_a和G_d~γ_d曲線存在明顯差異,且隨著圍壓的增加差異越來越大。(4)研究了試樣在不同高度位置上的動(dòng)力變形特性。分別對動(dòng)泊松比、動(dòng)剪切模量和阻尼比三個(gè)動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行了研究,分析總結(jié)了圍壓、動(dòng)應(yīng)力比、動(dòng)剪應(yīng)變以及平均主應(yīng)力等因素對堆石料動(dòng)力參數(shù)的影響及變化規(guī)律;給出了歸一動(dòng)剪切模量和阻尼比隨動(dòng)剪應(yīng)變衰減的擬合公式,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果求出了堆石料的最大動(dòng)剪切模量和最大阻尼比。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2723828