循环荷载作用下饱和粉质黏土动力特性的试验研究

摘要

为了研究循环荷载作用下饱和粉质黏土动变形、动强度、动应力应变关系，对试验用粉质黏土进行了一系列物理力学试验，通过改变围压、固结比等试验参数，通过动三轴试验研究了饱和粉质黏土的动力特性，内容主要包括以下几个部分:
　　对国内外研究现状进行了简要回顾，在已有的研究基础上，本文总结了现有对黏性土动力特性方面的研究现状，并对土的动力特性试验研究基本概念、方法和内容进行了简要概述。
　　进行了一系列常规试验和静力试验，其中包括含水率试验、密度试验、界限含水率试验和直接剪切试验等，对粉质黏土物性和静力学指标指标进行了测定，为动三轴试验参数选取提供了依据。
　　对试验方案的设计、实验步骤、单级加载试验和多级加载试验进行了阐述，对试验结果进行了简要分析，饱和粉质黏土动应变发展大致可以分为三类:稳定型发展、临界型发展和破坏型发展。得出了饱和粉质黏土动强度受到初始应力状态的影响等初步结论。
　　通过进一步对试验数据分析，单级循环荷载作用下饱和粉质黏土试验土样有三类变形模式，每一类变形模式试验曲线都可以采用相关函数进行拟合;单级循环荷载作用下饱和粉质黏土存在临界循环应力比，此临界循环应力比值约为0.14。初始应力条件即围压、固结应力比对饱和粉质黏土影响较大。试验给出了等向固结和不等向固结条件下动强度曲线，并求得了等向固结条件下的动强度指标。
　　对动应力应变关系中重要参数动弹性模量与固结围压、固结应力比关系曲线进行了分析比较。当围压或固结应力比增大（其他条件不变）的情况下，随着动应变的增加，动弹性模量逐渐增大。计算得到了等向条件下最大动弹性模量值，绘制了动剪切模量与动剪应变曲线。
　　随着动剪应变的增加，饱和粉质黏土阻尼比增大，绘制了等向固结饱和粉质黏土阻尼比与动剪应变关系曲线，并与规范推荐阻尼比值进行了比较。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究现状

1．2．1 动强度

1．2．2 动变形

1．2．3 循环弱化

1．3 本文的主要研究内容

第2章 土动力特性试验方法和内容

2．1 土动力特性试验基本概念

2．2 土动力特性试验方法

2．3 动三轴试验

2．3．1 动三轴仪的分类

2．3．2 试验条件的选择

2．3．3 动三轴试验过程

2．4 土动力特性参数的试验分析

2．4．1 土的动强度

2．4．2 应力应变关系及其参数

2．5 本章小结

第3章 粉质黏土物性及静力试验

3．1 试验土样

3．2 物性试验

3．2．1 天然含水率试验

3．2．2 密度试验

3．2．3 界限含水率试验

3．3 直接剪切试验

3．4 本章小结

第4章 饱和粉质黏土循环三轴试验研究

4．1 试验方案设计

4．1．1 土动三轴试验仪

4．1．2 试验方案

4．2 试验实施步骤

4．2．1 试验制备

4．2．2 试样饱和

4．2．3 试样固结

4．2．4 循环加载

4．3 单级加载试验结果

4．3．1 等向固结土样

4．3．2 不等向固结土样

4．3．3 单级加载试验现象分析

4．4 多级加载试验结果

4．4．1 等向固结土样

4．4．2 不等向固结土样

4．4．3 多级加载试验现象分析

4．5 本章小结

第5章 循环荷载下饱和粉质黏土的动强度与动变形规律

5．1 动变形发展规律

5．1．1 变形模式

5．1．2 试验变形曲线

5．1．3 临界应力比

5．2 动强度曲线

5．2．1 等向固结动强度曲线

5．2．2 不等向固结动强度曲线

5．2．3 动强度指标

5．3 动弹性模量

5．3．1 Ed～εd曲线与固结压力的关系

5．3．2 Ed～εd曲线与固结应力比的关系

5．3．3 最大动弹性模量

5．3．4 动剪切模量与动剪应变曲线

5．4 阻尼比

5．5 本章小结

结论和展望

致谢

参考文献