粉土在不同頻率循環(huán)荷載作用下的動力特性試驗研究.pdf

1、粉土作為一種特殊性質的土，有更大的液化可能性。目前還有許多證據證明，粘粒含量不高的粉土也會在地震時發(fā)生液化。例如，1975年海城地震，其中就有大量粉土地基發(fā)生大面積的液化，1976年的唐山地震中，天津沿海粉土地區(qū)也出現了類似的現象；1999年9月21日發(fā)生在臺灣臺中的地震中也報道了含有一定細粒的粉土會發(fā)生液化的情況。因此對粉土的液化特性進行研究，具有十分重要的意義。粉土在全國的大部分地區(qū)都有相當廣泛的分布，一旦有不同程度的地震發(fā)生，粉土

2、就有可能產生液化現象，建筑物就會有不同程度的破壞。 影響粉土的動力特性的因素很多。眾多學者對不同土類展開了大量研究，對粉土動力特性的研究已經取得了一定的研究成果，以前的試驗分別考慮了以下因素對粉土的強度、孔壓、應力應變和模量的影響，包括：土性條件，起始應力條件，排水條件等，但對動荷條件對土的動力特性的影響研究很少，尤其是激振頻率的影響研究更少，很多工程實驗選用的頻率都是1.0，其試驗結果的代表性如何值得進一步討論。不同激振頻率下

3、試驗結果有何異同，能否用一種頻率對其他頻率下的結果進行擬合等方面研究的相對較少。 本文主要是運用DCJ-78型振動三軸儀，對d=3.91cm粉土試樣進行五種不同頻率(f=0.1，0.5，1.0,3.0，5.0)不同圍壓情況下(σ<,3>=100,200,300kPa)等壓及偏壓(K<,c>=1.0，1.5，2.0)情況下的動三軸試驗。 對粉土試樣在不同頻率循環(huán)荷載作用下的試驗數據進行了整理分析，得出了粉土試樣在不同頻率下

4、的動強度差異，并探討了反向剪應力對不同頻率作用下試樣強度的影響；對不同頻率下試樣在最大往返剪切作用面上的應變破壞標準的應力條件進行了比較。 研究了不同頻率循環(huán)荷載作用下試樣孔壓變化模式之間的關系，討論了適合不同頻率作用下試樣的孔壓增長規(guī)律模式。其中f=1.0和f=0.5可采用張建民B型孔壓曲線進行擬合，而f=1.0，f=3.0與f=5.0試樣的孔壓發(fā)展過程則需用雙曲線模型進行擬合。 研究了粉土在不同頻率循環(huán)荷載作用下的動

5、模量和阻尼比特性。得出頻率對動模量有一定的影響，其規(guī)律是頻率愈高，動模量愈大。但動模量隨振動頻率增長的幅度并不是很大。頻率對阻尼比影響較小。 本文通過室內動試驗對粉土在不同頻率作用下的動力特性進行了比較，得出小頻率下粉土試樣的動強度結果偏小，用于工程設計偏于保守；室內常用的試驗頻率f=1.0是可行的；不同頻率下粉土試樣的動孔壓增長規(guī)律模式有較大不同；頻率對動模量和阻尼比影響較小。粉土在不同頻率作用下動力特性試驗結果可為工程實際應