超重力模型试验土体动力特性参数监测与表征

发布时间：2023-10-04 04:07

　　地震是指由震源释放出来的地震波在岩土介质中传播而引起的地面运动,一般可以使用地面位置加速度的时间函数来表示。作为一种突发的自然灾害,岩土工程中目前面对的许多问题与地震密切相关,地震往往会引起场地和建筑物的破坏,给人类社会正常的生产活动带来极大的危害。地震作用下场地土体的破坏规律和动力响应特性分析是研究场地土体地震灾变问题的基础。地震中实时监测土体结构演化的过程对认识地震作用下场地土体的灾变规律有重要作用。不同类型土体的物理力学行为各异,土体震前的状态和其动力响应特性对研究场地地震作用响应同样有很大的影响,只有深入研究土体动力特性的影响因素,才能揭示不同场地土体在地震作用下的响应规律和破坏准则,为数值模拟分析和土工抗震设计提供准确的动力特性参数。土体的动力特性可以通过单元体试验、模型试验、现场调研分析及数值分析等手段进行深入研究。离心机试验技术作为土力学和岩土工程领域的一种新兴的物理模拟手段,通过超重力离心机可以恢复岩土体原型重力场,通过离心机振动台在模型底部实现地震动输入,再通过各种监测手段可以获得由地震引起的岩土结构物变形和稳定等特性。综合考虑各种手段的优势和局限性,使用离心模型试验...

【文章页数】：144 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 弹性波基本理论及离心机弹性波测试现状
        1.2.1 土介质中波动传播基本理论
        1.2.2 弹性波速与土体弹性参数
        1.2.3 超重力环境中弹性波速测试技术研究现状和存在问题
    1.3 土体动力特性研究现状
        1.3.1 土体动力特性及其参数简介
        1.3.2 土体动应力-动应变关系的物理描述方法
        1.3.3 土体动力特性研究方法现状
    1.4 本文主要研究内容和方法
2 基于单元体试验的砂土动力特性研究
    2.1 引言
    2.2 Ottawa F65砂基本物性参数
    2.3 固结试验成果
    2.4 动三轴单元体试验成果
        2.4.1 试验数据
        2.4.2 模量阻尼比曲线
        2.4.3 动孔压模型
        2.4.4 动强度曲线
    2.5 本章小结
3 超重力条件下土体弹性波动监测与分析
    3.1 引言
    3.2 土中弹性波的传播特性
        3.2.1 饱和土的弹性波动方程组
        3.2.2 饱和土中弹性波的传播特性
        3.2.3 气饱和土中弹性波的传播特性
        3.2.4 压缩波速与饱和度的理论关系
    3.3 离心机弹性波速测试装置及技术介绍
        3.3.1 压电传感器测试原理
        3.3.2 弯曲元技术要领
        3.3.3 压缩元技术要领
        3.3.4 离心模型试验弹性波测试方法
    3.4 超重力离心模型试验验证
        3.4.1 试验设备
        3.4.2 离心模型试验相似律
        3.4.3 模型试验方案
        3.4.4 试验流程
        3.4.5 模型试验波速测试结果
        3.4.6 波速测试结果分析
    3.5 本章小结
4 动力离心模型试验估计土体动力特性参数
    4.1 引言
    4.2 动力离心模型试验
        4.2.1 离心机振动台设备介绍
        4.2.2 离心模型试验介绍
        4.2.3 模型试验结果及分析
    4.3 试验结果对比分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 进一步研究工作建议
参考文献
作者简历



本文编号：3851283