应力历史影响下的膨胀土动力参数响应特征
本文选题：膨胀土 + 共振柱 ； 参考：《振动与冲击》2017年12期
【摘要】：动剪切模量和阻尼比是土动力非线性性能中最重要的两个参数。为考虑应力历史对膨胀土动力学特性的影响,开展加载、卸载和再加载固结路径下南阳膨胀土共振柱试验,利用双曲线模型和经验关系分别对动剪切模量和阻尼比随剪应变演化规律进行分析,提出膨胀土在剪应变值为5×10~(-6)~10~(-2)范围内的剪切模量比和阻尼比推荐值,同时分析应力历史影响下动剪切模量比和阻尼比的不确定性。研究表明,应力历史对最大动剪切模量与动剪切模量随剪应变演化规律都有很大影响,卸载和再加载条件下的最大动剪切模量较加载条件下的大,最大增幅为66.59%;应力历史对阻尼比的影响规律性不强。动剪切模量比的极小值均出现在加载路径;经历较大外荷载后,卸载程度越大,动剪切模量比不确定性越大;动剪切模量比和阻尼比的变异系数最大值分别达到了46.30%和48.99%,说明在工程设计和施工中应充分考虑应力历史对动剪切模量比和阻尼比的影响,根据相应的应力历史来选取土体动力学参数。
[Abstract]:Dynamic shear modulus and damping ratio are the two most important parameters in soil dynamic nonlinear performance. In order to consider the influence of stress history on the dynamic characteristics of expansive soil, the resonant column test of Nanyang expansive soil was carried out under the consolidation path of loading, unloading and reloading. By using hyperbolic model and empirical relation, the evolution law of dynamic shear modulus and damping ratio with shear strain is analyzed, and the recommended shear modulus ratio and damping ratio of expansive soil in the range of 5 脳 10 ~ (-6) ~ (6) ~ (10) ~ (-2) are proposed. The uncertainty of dynamic shear modulus ratio and damping ratio under the influence of stress history is also analyzed. The results show that the maximum dynamic shear modulus and the dynamic shear modulus evolution with shear strain are greatly affected by stress history, and the maximum dynamic shear modulus under unloading and reloading conditions is larger than that under loading condition. The maximum increase is 66.59, and the influence of stress history on damping ratio is not strong. The minimum value of the dynamic shear modulus ratio appears in the loading path, and the greater the unloading degree, the greater the uncertainty of the dynamic shear modulus ratio. The maximum coefficients of variation of dynamic shear modulus ratio and damping ratio are 46.30% and 48.99% respectively. It shows that the influence of stress history on dynamic shear modulus ratio and damping ratio should be fully considered in engineering design and construction. According to the corresponding stress history, the soil dynamic parameters are selected.
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;中国科学院大学;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41430634)
【分类号】：TU443
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，本文编号：1845600
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