共振柱和动三轴作用下软土动力性能的试验研究分析

摘要

广东省汕头市位于粤东地区韩江三角洲南端，东邻南海，历来是粤东、赣南、闽西南一带的重要交通枢纽、进出口岸和商品集散地。三角洲第四系是以河流搬运为主而形成的三角洲相沉积物。部分地带缺失底积层沉积物；前积层中具有３个大旋回沉积韵律，每个旋回从下往上颗粒由细变粗，具典型的“海退序列”。三角洲的形成晚期为海边洼地或沼泽地，形成一套厚为２０～２５ｍ的以淤泥为主的软粘土层。目前仍处于欠固结状态，因而具有天然含水量高，孔隙比大，压缩性大，渗透性低，承载力低的特点。在地震荷载作用下其强结构性和高触变性易出现触变流动、震陷等地质破坏。因此，在8度抗震设防的汕头地区，对软土动力性能的研究意义重大。为了研究汕头软土的抗震性能，本文进行了大量的共振柱试验和动三轴试验，获得了一些有用的参数指标，为汕头地区建筑物抗震设计提供参考。
　　软土的动模量和阻尼比是工程中非常重要的两个参数指标。本文以汕头软土为研究对象，进行了一系列的共振柱试验和动三轴试验。得出汕头重塑软土在循环荷载作用下动剪切模量和阻尼比的经验公式，在剪应变为10-6—10-4mm下通过共振柱自振试验得出动模量与阻尼比的各种关系曲线；在10-3—101mm下通过动三轴小位移下的动弹模试验得出动模量与阻尼比的各种关系曲线。
　　对斜坡、挡土墙、边坡等挡土结构的土体，土体都存在一个初始静剪应力的作用。本文通过动三轴试验的不等向固结来模拟这种初始静剪应力状态。不同固结比Kc值的不同会对循环荷载作用下动强度的变化、孔压增长的变化以及土体的软化和残余应变产生较大影响，Kc越大。本文通过动三轴试验将Kc=1，1.2，1.5三种不等向固结情况下得出的一系列数据进行比较分析，得出了不等向固结下软土动强度变化规律和软化模型以及残余应变的变化等规律。

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第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2国内外研究现状

1.3 以往研究主要存在问题

1.4 工作主要内容与创新

第二章 动模量和阻尼比的共振柱试验研究

2.1引言

2.2研究现状

2.3 试验土样

2.4实验仪器介绍

2.5试验过程及试验方案

2.6共振柱实验结果及分析

2.7本章小结

第三章 动模量和阻尼比的动三轴试验研究

3.1引言

3.2研究现状

3.3 试验土样

3.4实验操作

3.5 试验准备工作

3.6 试验方案

3.7试验方法

3.8 实验结果分析

3.9动三轴与共振柱研究动模量和阻尼比的区别

3.10本章小结

第四章 软黏土的不等向固结研究

4.1 引言

4.2 不等向固结的研究现状

4.3 不等向固结下软土的动三轴试验

4.4 试验结果分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1 主要研究成果

5.2本研究的不足之处

5.3未来工作的展望

参考文献

致谢