轨道交通荷载下西安原状黄土的动力特性研究

发布时间：2020-12-13 23:39

　　目前对黄土的动力特性研究大多考虑地震荷载作用,对轨道交通振动荷载研究较少。室内试验研究中,模拟轨道交通荷载仍采用等效正弦波,且多在不排水条件下进行长期荷载振动试验。事实上,轨道交通振动荷载主要产生压应力,应采用只有压方向的半正弦波模拟,且在轨道交通长期荷载下土体为排水状态。以西安原状黄土为对象,在不同湿度条件、初始静应力条件以及动荷载条件下进行动力试验,研究原状黄土动强度特性、动模量与阻尼比特性。通过正弦波与半正弦波动荷作用下的动力特性试验,揭示了动荷波形对动弹性及残余轴向变形、动弹性及残余体积变形以及动模量阻尼比等动力特性有较大的影响。通过不同的初始静动应力及湿度条件下进行的轨道交通荷载(半正弦波)作用下的动模量阻尼比及动强度试验,分析了不同试验条件下动残余轴向应变、动残余体应变时程线的变化特性,揭示了围压、固结应力比、动应力幅值、动荷载频率、含水率皆对动残余轴向应变、动残余体应变与振次关系有较大的影响,非饱和黄土的轴向动残余应变与动残余体应变之间呈良好的直线关系;进而建立了能够同时考虑围压、固结应力比、动应力幅值、振次变化的动残余轴向应变和动残余体应变的数学表达式;分析了围压、固结... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 轨道交通荷载产生机理
        1.2.2 轨道交通荷载确定及其振动传播
        1.2.3 黄土动力特性和震（振）陷
        1.2.4 存在问题
    1.3 本文主要研究内容
2 试验基本情况
    2.1 试验土样
        2.1.1 试样基本物理特性
        2.1.2 试样的制备及保存
    2.2 试验仪器
    2.3 试验方案
        2.3.1 波形对原状黄土动力特性影响的试验方案
        2.3.2 轨道交通荷载下原状黄土动力特性研究试验方案
    2.4 试验方法步骤
3 波形对原状黄土动力特性的影响
    3.1 波形对原状黄土动变形特性的影响
        3.1.1 波形对动轴向变形特性的影响
        3.1.2 波形对动体积变形特性的影响
    3.2 波形对原状黄土动应力应变关系及阻尼比的影响
        3.2.1 波形对动应力-应变关系的影响
        3.2.2 波形对动弹性模量的影响
        3.2.3 波形对阻尼比的影响
    3.3 本章小结
4 轨道交通荷载下原状黄土的动力特性研究
    4.1 初始静应力及动荷载条件对原状黄土动残余轴向应变特性的影响
        4.1.1 等向固结条件下围压及动应力幅值对动残余轴向应变特性的影响
        4.1.2 相同围压时固结应力比及动应力幅值对动残余轴向应变特性的影响
        4.1.3 等向固结且围压相同时动荷频率及动应力幅值对动残余轴向应变特性的影响
        4.1.4 原状黄土动残余轴向应变的描述
    4.2 初始静应力及动荷载条件对原状黄土动残余体应变特性的影响
        4.2.1 等向固结时围压及动应力幅值对动残余体应变特性的影响
        4.2.2 相同围压时固结应比及动应力幅值对残余体应变特性的影响
        4.2.3 等向固结及围压相同时动荷频率及动应力幅值对残余体应变特性的影响
    4.3 初始静应力及动荷频率对原状黄土动应力应变关系及阻尼比的影响
        4.3.1 等向固结时围压对动应力应变关系的影响
        4.3.2 围压相同时固结应力比对动应力应变关系的影响
        4.3.3 等向固结及围压相同时动荷频率对动应力应变关系的影响
        4.3.4 等向固结时围压对阻尼比的影响
        4.3.5 相同围压时固结应力比对阻尼比的影响
        4.3.6 等向固结及围压相同时动荷频率对阻尼比的影响
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]列车振动对黄土地铁隧道结构影响研究现状[J]. 张志强,孙健,罗俊忠,邓国华.  地下空间与工程学报. 2016(S1)
[2]黄土的动力损伤耗能机制和变形特性的研究[J]. 王强,邵生俊,邵帅,龙吉勇.  地震工程与工程振动. 2015(06)
[3]交通荷载应力路径下砂土地基变形特性研究[J]. 熊焕,郭林,蔡袁强.  岩土工程学报. 2016(04)
[4]微结构特性对饱和黄土动残余变形的影响研究[J]. 王谦,王平,王峻,钟秀梅,马海萍,冯敏杰.  岩土工程学报. 2015(S2)
[5]地基动力特性对地铁列车振动荷载诱发振动的影响[J]. 梁建文,张波,巴振宁.  地震工程与工程振动. 2015(01)
[6]列车振动荷载作用下南京细砂振动累积变形特性试验研究[J]. 庄海洋,陈磊,沈礼伟,左玉峰.  工程地质学报. 2014(06)
[7]黄土抗剪强度定量影响其动残余变形过程的试验研究[J]. 孙军杰,王兰民,陈秀清,孙昱.  地震工程与工程振动. 2014(S1)
[8]饱和黄土地震液化研究进展[J]. 王谦,王兰民,王峻,钟秀梅,柴少峰.  地震工程与工程振动. 2014(S1)
[9]弹塑性黄土微结构与动变形模型的建立与分析[J]. 邓津,王兰民,吴志坚.  岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[10]预剪应力作用下原状黄土动力特性试验研究[J]. 王志杰,骆亚生,杨利国,胡孝彭.  岩土力学. 2011(S2)

博士论文
[1]黄土动残余变形的特性与机理研究[D]. 袁中夏.中国地震局工程力学研究所 2010



本文编号：2915387