振动频率对饱和黏土动力特性的影响

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饱和粘土特性

饱和粘土特性1. 引言本文档旨在对饱和粘土的特性进行综合描述和分析。

饱和粘土是一种常见的土壤类型，具有一系列独特的工程特性和力学行为。

通过深入了解饱和粘土的特性，我们可以更好地理解和处理与之相关的工程问题。

2. 饱和粘土的定义饱和粘土指的是土壤中所含水分达到饱和状态的粘性土壤。

饱和粘土通常由细颗粒土壤（如黏壤、黏土）和较高含水量组成。

它的特性主要由颗粒间的吸附力、黏着力和内聚力所决定。

3. 饱和粘土的物理特性3.1 吸湿性饱和粘土具有较高的吸湿性，能迅速吸收周围水分并保持一定含水量。

这使得粘土在湿润环境中具有相对较高的黏性。

3.2 塑性和可塑性饱和粘土具有很高的塑性和可塑性，即其能够在施加外力时塑性变形，而且易于塑性重塑和改变形状。

这使得粘土在建筑和土木工程中的应用广泛。

3.3 压缩性饱和粘土具有较高的压缩性，即在受到外力作用时会发生体积变化。

这是由于粘土颗粒的重新排列和水分的调整所引起的。

3.4 液塑性指标饱和粘土的液塑性指标是对其液态和塑性特性进行评估的重要指标。

主要包括液限、塑限、塑性指数等。

这些指标对于确定粘土的工程用途和处理方法至关重要。

4. 饱和粘土的力学特性4.1 剪切强度饱和粘土的剪切强度是研究其力学行为的重要参数。

它可以通过剪切试验来确定，并受到饱和度、固结度、土体结构等因素的影响。

4.2 压缩性饱和粘土的压缩性是指其在压缩作用下的体积变化性能。

这是由于土壤颗粒重排和水分调整所引起的。

4.3 液塑性指标与力学特性的关系饱和粘土的液塑性指标与其力学特性密切相关。

例如，液塑性指标较高的饱和粘土通常具有较低的剪切强度和较高的压缩性。

5. 结论饱和粘土具有一系列独特的特性，包括吸湿性、塑性、可塑性、压缩性等。

这些特性对于粘土在工程实践中的应用和处理等方面具有重要意义。

通过深入研究饱和粘土的特性，我们可以更好地理解和解决与之相关的工程问题，为土壤工程和地质工程提供有效的参考依据。

以上就是对饱和粘土特性的综合描述和分析，希望能对读者有所帮助。

地铁振动荷载作用下饱和软粘土性状微观研究的论文

地铁振动荷载作用下饱和软粘土性状微观研究的论文摘要:位于或穿越饱和软粘土层中的地铁隧道在运营之后,沿轴线产生较大的沉降量,很大程度上与饱和软粘土在地铁振动荷载作用下土体微观结构的变形和破坏、发生残余变形有关.通过扫描电镜试验对饱和软粘土颗粒的微观性状进行了研究,从土的微结构基本单元的形状和大小、基本单元体的接触状态、基本单元体间的联结形式、孔隙的形状和大小以及土体变形3个阶段的力学特性等方面进行较深入的研究.另外,将原状土和循环三轴试验破坏后两种状态的土样作了对比,从微观的角度解释了土体的变形机理.研究成果对有效控制、避免或减轻隧道经过地区地面沉降灾害的发生,指导地铁工程的设计、施工以及地铁运行后沉降的预测评价和防治等提供了有价值的参考.关键词:隧道工程;地铁振动荷载;饱和软粘土;微观结构;变形机理饱和软粘土地区城市(如上海、杭州、广州、天津等地区)人口众多、房屋密集、街道狭窄、车辆拥挤,建设立体交通网络是解决交通拥挤状况的重要途径,而地铁建设就是其中的一个重要组成部分.例如,根据上海市交通规划,在“十五”期间要建设200ｋｍ的地铁,远期规划将投资2000亿元用于地铁建设,使总里程达到780ｋｍ.根据已经营运的1,2号地铁线和正在建设的地铁,其设计深度大多位于或穿越饱和软粘土层.在地铁运营中,几乎在整条线路上都有沉降,而且在某些地段上会出现较大的沉降量.根据有关监测资料,上海地铁1号线隧道在某些区段轴线沉降量比较大[1],很大程度上与饱和软粘土在地铁循环振动荷载作用下土体微观结构的变形和破坏及发生的残余变形有关.伴随孔隙水压力变化的就是土体微结构的变化,虽然国内外有许多学者都在进行土体微结构方面的研究,并取得了可喜的成就,但真正研究地铁振动荷载作用下饱和软粘土微结构的变化规律也不多见.粘土不存在像晶体结构或分子结构那样固定而规整的组合模式,颗粒排列十分复杂,具有相当大的随机性.在循环振动荷载作用下,土体变形和位移主要由内部结构所致,结构单元体在土体变形过程中处于一种动态平衡,不同的时空土体微观结构具有其独特的变化特征.虽然国内外对粘土微观结构研究取得了许多研究成果,但大多处于理论探索阶段,真正利用微观结构研究取得的成果来解决具体的工程问题尚不多见.由于饱和软粘土具有孔隙比大、天然含水量高、渗透性弱、压缩性高、抗剪强度低等特点,其工程性状也表现出自身特有的规律.因此,系统深入地开展对饱和软粘土微结构变形和破坏机理的研究,不仅对有效控制、避免或减轻地面沉降灾害的发生,指导地铁工程的设计、施工以及地铁运行后沉降的预测评价和防治等,而且对弄清不同循环荷载和不同振动频率作用下饱和软粘土的物理力学响应、应力应变特性、微结构的破坏特征及其过程、孔隙水压力消散等均具有重要的理论价值和实际意义.笔者以饱和软粘土在地铁振动荷载作用下的物理力学特性研究为基础,以饱和软粘土微观结构变形和破坏机理为目标,利用扫描电镜试验,结合循环三轴试验对地铁振动荷载作用下隧道周围饱和软粘土的动力性状的影响开展有关研究工作.通过本课题的研究,有望对饱和软粘土微观结构变形和破坏机理方面做出一点学术探索性工作.1 样品制备笔者以上海地铁建设中饱和软粘土的微观结构及其工程性状为研究对象,进行微观结构变化机理的研究.由于上海饱和软粘土地区地铁埋深大多在地表以下8～17ｍ左右,地铁隧道周围的土体主要是第③层淤泥质粉质粘土和第④层淤泥质粉质粘土,因此本次研究的主要对象是第③层和第④层的饱和软粘土.试样可分为两种:原状土试样和循环三轴试验破坏后土试样.为了保证扫描电镜观察的微结构图像真正反映试样本来的形貌,对试样的制备必须满足以下要求[2]:①采集的样品必须保持其原来的状态(包括原状土和循环三轴试验破坏后两种状态的样品).②土样在失水干燥过程中,应尽量避免形变.③试样制备时,观察表面不要受到扰动和破坏.④喷镀导电物质的厚度要适宜.根据样品不同,厚薄不一.如土样喷镀金膜其厚度一般在20～50ｎｍ.用于微结构研究的土样制备流程为[3]:①按要求取土样的一部分.当土仍有一定的含水量时,用手掰开,尽量不用机械刀具等.粘性较大的土样不易掰开,如果其内部有光滑面存在,则很容易沿着光滑面掰开,而所观察的微结构形态则是该部分光滑面的微结构的特征.所以制备试样时,注意选取能代表该土样微结构特征的部位.②将土样按观察的方向掰成一定尺寸的大小,然后在放大镜下选取断面较平整的试样.③将上述制好的试样进行干燥,本次试验采用烘干法干燥.试样在烘干箱内保持一定的温度(小于100℃)和时间进行烘干.④将干燥的试样置于喷镀仪中,喷镀一层导电物质(金或碳金).按照上述的方法和要求,将循环三轴试验前后的土样制备成符合要求的试样.2 观察结果首先,对扫描电镜下的土颗粒的接触状态、形状、大小、联结形式以及孔隙的形状和大小进行观察和描述.然后基于这些观察结果,对土体的微观结构变形机理做进一步研究.基本单元体的接触状态粘土竖直面具有较多的片状或板状聚体,多呈面—面、边—面、边—边、边—角等接触状态(如图1所示);而水平面具有较多的粒状聚体,较难分出面和边,呈现直接接触、镶嵌接触等状态,有的是通过胶结物质使之相互连接接触(如图2所示).微结构基本单元的形状和大小在一定的放大倍数下,具有明显物理界限者,称之为微结构的基本单元体,单元体分为一级和二级,一级单元体为具有较强的原始内聚力,一般是较难分开的微凝聚体,二级单元体一般是由一级微凝聚体集合或片状或板状的聚集体或粒状集合体.从图3和图4中可以清楚地观察到原状和循环三轴破坏后的饱和软粘土水平面和竖直面上的基本单元体的形状和大小.对比两图可以看出振动破坏后的土颗粒较为破碎,而且具有一定的定向性,这是由于经过振动后,土颗粒经过了重排的过程.基本单元体间的联结形式从上述几张照片中可以发现有的单元体直接接触联结,说明单元体外有某种物质(可能是电荷、水膜、胶膜等,在电镜下难以观察到)起到直接联结的作用;有的可以明显看出是胶结物质连接.至于联结物质及联结作用力,可以借助于化学分析或其他方法进一步研究,但这已不是本文研究的内容了.孔隙的形状和大小在扫描电镜下,能够观察到基本单元体之间的孔隙和跨几个单元体间的大孔隙,其形状和大小决定于单元体的边界条件和排列紧密状况.对比图3和图4可以看出经循环荷载振动后土体的孔隙明显变小,即土体颗粒有被压密的趋势.3 变形机理分析饱和软粘土主要为多孔疏松的蜂窝状结构,具有高孔隙比和水分.当地铁列车循环荷载作用到土体上时,土颗粒会因振动的影响而受到一定的惯性力.实质上主要是一种剪切力.由于饱和软粘土颗粒表面都有一层结合膜,从而使其具有一定的内聚力.当受到剪切力比较小(小于土颗粒表面的内聚力)时,土颗粒不发生移动,也就不会产生超孔压,其宏观表现为似弹性.荷载撤除后,变形恢复.即存在着一个似弹性的应力区,在此应力范围内,土体不产生残余变形(如图5所示,应力比小于临界应力比[4,5],循环次数ｎ很小时);随着荷载的加大,土颗粒将发生滑移,从而产生一定的变形量;当剪力继续增大,超过一定的数值时(即应力比大于临界应力比时),就会破坏土颗粒之间的联结强度和结构状态,而使土结构疏松,部分脱离接触,起先由土颗粒通过其接触点而传递的压力(有效压力),就要传给孔隙水来承担,引起孔隙水压力的显著增大,产生超孔隙水压.此时由于土体的强度破坏,当增大荷载时,极易产生残余变形[6].利用循环三轴试验,采用典型正弦波加载,加荷频率为ｈｚ(图4照片就是利用该土样拍摄的,因而达到了宏观微观的一致性),得出循环荷载作用下动剪应力与剪应变关系图,如图5所示.综上所述,可将变形阶段归纳为以下三个阶段(如图5所示):ⅰ阶段:所受剪应力较小,外力卸除后,变形基本能恢复,土体微结构完整,土颗粒状态与图3所示的状态相近似,振动前后土颗粒的结构无明显变化,荷载撤除后土颗粒结构恢复原来的状态,因而无残余变形,土体表现为弹性状态,为似弹性阶段.ⅱ阶段:所受剪应力超过一定值时,土颗粒滑移,土体微结构发生变形.这是一个能量积累的过程,当剪应力能积累到一定的程度,大于部分土颗粒之间的结合能时,土颗粒发生滑移,土体的微结构发生部分破坏,从而土体发生残余变形,这一阶段反映土体的弹塑性性状,为弹塑性阶段.ⅲ阶段:所受剪应力继续增大时(应力比大于临界应力比),土体微结构完全破坏,土体强度降低,应变趋于无穷大,土体发生“软化”,称为软化阶段.这一阶段是由于剪应力的增大,导致了剪应力能的继续增大,当剪应力能大于所有土颗粒之间的结合能时,土体的微结构就完全破坏,土颗粒之间的联结力完全消失.在振动荷载的作用下,土颗粒就会发生水平、竖直方向的移动和旋转,最终达到一个最稳定的状态,这就是前文提到的“重排”现象.从能量的原理可以知道,经重排后的土颗粒应具有一定的定向性.由于振动的作用土颗粒之间的孔隙被压密,从而产生了残余变形.随着振动次数的增长,土体的结构强度将发生疲劳,土颗粒间的粘聚力下降,将使土体产生变形,如果应力不是很大,并且维持不变,此变形将趋于一个定值,这也就与循环三轴试验结果相一致.由以上结果可以得出,在不同的应力阶段,土体的微结构变形机理是不同的.同样,这一结果可较好地验证循环三轴试验所得到的试验结果.可见,地铁行车时隧道周围土体应处于第ⅰ阶段(似弹性阶段).如果超出这一阶段,土颗粒滑移,土体微结构破坏,土体就会产生残余变形,隧道轴线将产生较大的沉降量,就会影响地铁列车的正常运行.本次试验的对象为上海市第③层淤泥质粉质粘土和第④层淤泥质粉质粘土,上海饱和软粘土地区地铁埋深大多在地表以下8～17ｍ左右,因此试验结果具有一定的代表性.在工程实践中可以通过对隧道周围的土体进行变形监测,使土体的剪应变小于临界值(本次试验得出的临界值为～),把土体的变形控制在第ⅰ阶段,使其不产生残余变形,从而使地铁列车正常运行.4 结论饱和软粘土地区地铁隧道在运营以后,沿轴线产生较大沉降量的问题,虽然是受多种影响因素控制的,但在很大程度上与饱和软粘土在地铁循环振动荷载作用下发生残余变形有关,而饱和软粘土的残余变形始于地铁荷载作用下孔隙水压力的变化、土体微观结构的变形和破坏,其发生和发展表现为一个从量变到质变的过程.本文仅仅从土体微观结构的变形和破坏机理方面进行初步的研究.当然,地铁隧道盾构施工、地铁附近的桩基与基坑开挖的施工等都会引起地铁隧道周围饱和软粘土结构扰动.目前,笔者正在进行地铁振动荷载作用下隧道周围饱和软粘土在受压应力、剪切应力、旋转应力条件下土的微观结构形态特征和变化规律的研究,施工引起应力场变化与地铁振动荷载的耦合作用以及时空效应也将作为本科研项目的研究重点,通过研究不同应力条件下土的这些微结构变化特征,从而反过来验证行驶列车振动后隧道周围饱和软粘土的应力变化特点.通过扫描电镜试验对土体的微观结构进行研究,观察到粘土竖直面具有较多的片状或板状聚体,多呈面—面、边—面、边—边、边—角等接触状态;而水平面具有较多的粒状聚体,较难分出面和边,呈现直接接触、镶嵌接触等状态,有的是通过胶结物质使之相互连接接触.并且对土颗粒的微观形状、大小、联结形式以及孔隙的形状和大小也进行了观察.土体在循环荷载作用下大致分为3个变形阶段:似弹性阶段、弹塑性阶段和软化阶段.笔者从微观结构形态特征和变化规律的角度为这3个变形阶段作了合理的解释.在地铁隧道运营以后,通过对剪应变监测和控制,把土体的变形控制在第ⅰ阶段(似弹性阶段),从而保证地铁列车的正常运行.。

双向动荷载下振动频率对黄土动力特性的影响

双向动荷载下振动频率对黄土动力特性的影响徐鹏;骆亚生;李焱;刘紫韦【摘要】采用TYS-20型电脑控制电液伺服土动三轴试验机对Q3黄土试样进行了一系列的动三轴试验,探究了双向循环荷载作用下振动频率对黄土动力特性的影响.动强度试验结果表明:当振动频率在0.2～3 Hz范围内变化时,黄土的动强度随振动频率f的增大而增大;对动强度与振动频率的关系在双对数坐标系上进行拟合发现:相同破坏振次下,两者近乎呈直线关系;在破坏振次分别为10,20,30次条件下,频率0.2,1 Hz相比3 Hz得到的动强度相对降低值最大可达到61.9％,最小为11.9％,且围压越小,降低程度越明显.动模量试验结果表明:动剪切模量随动剪切应变的增大而先增大后减小,在衰减过程中,频率越大衰减越缓慢,同一动剪切应变对应的动剪切模量也越大;在相位差为0°条件下,振动频率越小动剪切应变发展越快,侧向循环应力幅值的增大减慢了土体动剪应变的发展速度,在一定范围内侧向循环应力幅值越大越有利于土体稳定.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2018(049)003【总页数】5页(P97-101)【关键词】黄土;双向循环荷载;振动频率;动强度;动剪切模量【作者】徐鹏;骆亚生;李焱;刘紫韦【作者单位】西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100;江西省水利科学研究院,江西南昌330029;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】P642黄土广泛分布于我国西北地区，具有多孔隙、弱胶结、欠压密、架空结构的特性[1]。

在动力荷载(地震荷载、交通荷载和爆破荷载等)的作用下其动力特性成为土动力学领域的研究热点。

影响黄土动力特性的因素有很多，其中包括土体本身的特性，如土的密实程度、颗粒级配特征、透水性能等；也包括起始应力条件和动力荷载条件，如动荷载波形、振幅、频率、持续时间和作用方向等[2-3]。

粘土的阻尼参数

粘土的阻尼参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：粘土是一种常见的土壤类型，具有良好的阻尼特性。

阻尼是指材料吸收和耗散振动能量的能力，能够减少结构振动的幅度和频率。

在地震和风力等外部力的作用下，阻尼参数是很重要的，它影响着结构的动态响应和稳定性。

本文将探讨粘土的阻尼参数，包括影响因素、测试方法和应用。

一、影响因素粘土的阻尼参数受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 土体的孔隙结构：孔隙结构决定了粘土的渗透性和吸水性，进而影响其阻尼性能。

孔隙结构越复杂，粘土的阻尼参数通常越高。

2. 应力水平：粘土在不同应力水平下的阻尼参数可能有所不同。

通常情况下，应力越大，阻尼参数越高。

3. 饱和度：粘土的饱和度是一个重要的影响因子，饱和度越高，阻尼参数通常越大。

4. 粘土类型：不同类型的粘土，其阻尼参数也可能存在差异。

常见的粘土类型包括黏土、壤土和淤泥等。

5. 温度和水分含量：温度和水分含量也会对粘土的阻尼参数产生影响，通常情况下，温度越高、水分含量越大，阻尼参数越高。

二、测试方法粘土的阻尼参数通常通过实验测试来确定，常用的测试方法主要有：1. 固定-自由振动法：这种方法通过给定一个固定的激振力，测量结构的振幅和频率，然后计算出阻尼比等参数。

2. 能量法：这种方法是通过对结构的能量平衡进行分析，从而确定阻尼参数，包括材料的内耗和辐射阻尼等。

3. 频率法：这种方法是通过测量结构在不同频率下的振动响应，从而确定阻尼参数。

三、应用1. 结构抗震设计：阻尼参数是结构抗震设计的重要输入参数，通过合理确定粘土的阻尼参数，可以提高结构的抗震性能。

2. 地基改良：粘土的阻尼参数直接影响地基的稳定性和承载能力，通过改良粘土的阻尼性能，可以改善地基的工程性能。

3. 地震监测：粘土的阻尼参数还可以用于地震监测和预警系统中，为地震灾害预防和减灾提供重要的依据。

粘土的阻尼参数是影响结构动态响应和稳定性的重要因素，通过合理测试和应用，可以有效提高结构的抗震性能和地基的稳定性，为工程实践提供重要的参考依据。

振动频率对饱和砂卵石土动模量和动阻尼比影响的试验研究

ＧＯＷｅＬｉｎｗＡＧＲｈｎＵｎ．ＩＱａｇ．Ｎｕｅｇ’
（．ｏｔｗｓＵｉｅｉｆｃｅｃｎｅｈｏｇ，Ｍａｙｇ６１１，ｈｎ；１ＳｕｈｅｔｎｖｒｔｏＳｉｅａｄＴｃｎｌｙｉａ２００Ｃｉａｓｙｎｏｎｎ
０引言
砂卵石土在自然界分布广泛、量丰富，储并具压实性能好、透水性强、剪强度高、震荷载作用下抗地不易液化等优良工程特性，因此在工程建设中得到广泛应用，用于建筑物的高土石坝、速铁路路如高
和砂卵石土的动力特性随振动频率的变化规律。试验结果表明，振动频率的改变对动模量没有显著的影响，但是在总体上来
说阻尼比随振动频率增大而减小。关键词：和砂卵石土；饱动三轴试验；振动频率；动模量；动阻尼比中图分类号：Ｕ３Ｔ４２文献标识码：Ａ文章编号：０８—１３（０７００１１０９３２０）６— ｌ３一ｏ３
ＡｂｔａｔＴｈｏｇａｏａｏｙｔｓｓｏａｄｅｂｅｓｉｂｓｇｔｅｄｎｍｉｒａｉｅｔ，ｗｅｓｕｉｄｔｅｉｆｅｃｂｕｙａｉｓｒｃ：ｒｕｈｌｂｒｔｒｅｔｎｓｙｐｂｌｏｌｙｕｉｈｙａｃｔｘａｔｓｓｎｎｉｌｔｄｅｈｎｕｎｅａｏｔｄｎｃｌｍｍｏｕｕｄｄｐｎａｉｎｅｈｏｄｔｎｆｄｆｒｎｉｒｔｎｆｑｅｃｄｃｎｏｉａｉｎｓｒｓａｉｎｄｌｓａａｉｇｒｔｕｄｒｔｅｃｎｉｏｓｏｉｅｅｔｂａｉｒｕｎｙａｏｓｌｔｔｅｓｒｔ．Ｔｅｔｅｉａａｙｅｅｎｍｏｉｖｏｅｎｄｏｏｈｓｌｚｓｔｈｓｎｈｖｒｔｎｏｙａｃｃａａｔｒｓｃｆｓｔｒｔｓｎｙｐｂｌｏｌｗｔｈｉｅｎｉｒｔｎｆｅｕｎｙａｄｃｎｏｄｔｎｓｒｓａｉｎａａｉｆｄｉｏｎｍｉｈｒｃｅｔｓｏａｕａｅａｄｉｉｅｂｅｓｉｉｔｅｄｆｒｔｖｂａｉｒｑｅｃｎｏｓｌａｉｔｓｒｔ．ｈｅｏｉｏｅｏｈｕｏｓｔａｅｄｎｍｉｄｌｓＣｎｔｂｎｅｃｄｂｈｈｎｅｆｖｂａｉｒｕｎｙＴｅｒｓｔｈｗｈｔｈｙａｃｍｏｕｕａｏｅｉｕｎｅｙｔｅｃａｇｓｏｉｒｔｎｆｑｅｃ．Ｂｔｔｅｄｐｎａｉｒｓｓｅｌｓｔｎｌｆｏｅｕｈａｉｇｒｔｅｍｏｉｗｔｎａｃｆｖｂａｉｎｆｑｅｃ．ｉｅｈｅｏｉｒｔｒｕｎｙｈｎｏｅＫｅｒｓｓｔｒｔａｄｂｌｏｌｄｎｉｒｘａｅｔｖｂａｉｎｆｅｅｃ；ｙａｃｍｏｕｕ；ａｐｎａｉｙｗｏｄ：ａｕａｅｓｙｐｂｅｓｉ；ｙａｃｔａｉｔｓ；ｉｒｔｒｑｎｙｄｎｍｉｄｌｓｄｎｅｍｉｌｏｕｍｉｇｒｔｏ

循环频率对饱和粘土变形的影响

循环频率对饱和粘土变形的影响摘要：通过循环三轴试验，研究了循环频率对饱和粘土变形的影响。

得出结论，对应相同的循环次数，频率越低，土样产生的循环应变越大；随着循环次数的增加，频率对应变的影响逐渐减弱。

当发生应力反向时，饱和粘土强度的弱化程度要比不发生应力反向时明显的多。

关键词：K0固结，土的循环变形，循环频率0 引言在海洋环境条件下，粘土地基经常受到海洋风暴荷载的袭击，所以研究循环频率对饱和粘土循环变形的影响具有重要的意义[1]，目前在这方面已有过一些研究。

Yasuhara的结果表明，循环荷载频率对粘土的循环强度和循环变形几乎没有影响，但在相同的循环次数下，孔压随着循环频率的增大而增大[2]。

Ansal和Erken表明剪应变随循环频率的减小而增大。

当循环次数较少时，循环频率的影响比较明显，当接近破坏时基本没有影响[3]。

周建，龚晓南在等压固结的状态下研究了循环频率对循环变形的影响。

表明，循环频率越低，产生的应变越大，当频率大于0.1Hz时，频率对应变和加荷次数关系曲线的影响逐渐减弱，当频率小于0.1Hz时，频率对应变的影响很大[4]。

在上述已有的研究工作中，绝大多数结果显示循环变形随循环荷载频率的增大而减小，但都没有给出具体的影响模式，因此有必要进一步开展循环频率对饱和粘土循环变形影响的研究。

基于上述分析，本文考虑在使土样k0固结的条件下，采用不同的初始静偏应力和循环应力组合进行循环三轴试验，来研究循环荷载频率对饱和粘土动力特性的影响。

1 循环三轴试验土样及方法试验土样是采用真空预压法制备的重塑饱和粘土，均匀性较好。

1.1 在三轴压力室内使土样k0固结的方法首先采用径向应变测量系统测定土样的k0系数。

试验在三个围压下测量，取平均值为0.53。

在三轴压力室内使土样k0固结的方法是根据总体积不变，利用排出水量和土样轴向变形的关系计算土样任意时刻的直径，当小于初始直径便施加偏应力，依此类推直到固结完成，此时侧压力系数等于上述测定的k0系数。

振动频率和成样方法对饱和中砂动力特性的影响的开题报告

振动频率和成样方法对饱和中砂动力特性的影响的开题报
告
现代土力学研究中，饱和中砂动力特性的研究对于工程实践和科学理论的影响非常重要。

饱和中砂是指颗粒直径在0.075mm~2mm之间，同时在饱和状态下的砂土。

饱和中砂的动力特性指的是在振动作用下砂土的变形和耗能情况，通常使用振动频率和成样方法来反映这些特性。

振动频率是指振动器每分钟的振动次数，通常用赫兹表示。

成样方法指的是将一定数量的干土样装入振动筛中进行振动，以达到一定的饱和度后，测量砂土的动力特性。

两种影响方法对饱和中砂动力特性的影响主要体现在以下两个方面。

首先，振动频率会对饱和中砂的动力特性产生不同程度的影响。

一般情况下，随着振动频率的增加，砂土的动力刚度不断增加，同时动力阻尼也会增加。

这是因为随着振动频率的增加，砂土的孔隙水压力会下降，从而使动力传导性变得更加优良。

砂土的孔隙水流量也随之增加，从而使动力阻力更大。

因此，振动频率的选择对于砂土的动力刚度和动力阻尼具有一定的影响。

其次，成样方法对饱和中砂的动力特性也会产生一定影响。

不同的成样方法会导致砂土内部结构的不同，从而影响砂土的动力特性。

一般情况下，湿压法成样的砂土动力特性与湿混凝土成型法的砂土动力特性相比具有更高的动力刚度和更低的动力阻尼。

这是因为在湿压法成样过程中，砂土颗粒相对紧密地排列在一起，从而增加了砂土的动力刚度，同时缩小了砂土颗粒的运动空间，降低了砂土的动力阻尼。

因此，研究振动频率和成样方法对饱和中砂动力特性的影响，对于进一步完善砂土动力特性的研究具有重要意义，并可以为土工工程提供更好的理论支持。

循环荷载下饱和砂砾土动力特性研究

循环荷载下饱和砂砾土动力特性研究摘要：由于砂砾土具有抗剪强度高、压实性能好、地震荷载作用下不易液化等优良特性，在工程界得到广泛应用。

通过一系列室内动三轴试验对饱和砂砾土进行了动力特性研究，主要分析了不同颗粒形状，围压、固结比对砂砾土动力特性的影响，以及动力特性对其液化特性的影响。

研究表明，不同试验条件下砂砾土存在两类破坏机理，即均等固结条件下表现为达到零有效应力状态的循环液化，非均等固结条件下表现为过大累积轴向变形的循环失效；动弹性模量 Ed 随着动应变εd增大而减小，最后趋于平缓，不同的振动频率对饱和砂砾土的Ed－εd关系曲线影响较小，试验数值基本上都落在同一区域内，固结压力与固结应力比对E －εd关系曲线的影响较大。

关键词：动三轴试验；饱和砂砾土；动强度1.实验材料试验材料取自于土埋深为2～5m，砂砾土中最大粒径范围为 40～60mm，最小粒径小于0.075mm，粒径分布不均匀．通过对初始土料进行颗粒筛分及密度试验的联合测定，并对试料进行了剔除法和等量代换法的缩尺处理，该原试验材料的级配良好。

土样晒干后过20mm、10mm、5mm、2mm和1mm筛选取粒径在2~20mm范围内的颗粒为砾粒，粒径在2mm以下的颗粒为砂粒和细粒。

试验所用的重塑样由砾粒、砂粒与细粒分别按照不同比例重新配制而成，掺入的砾粒含量，首先用筛分法把砂砾按粒径大小分级开来，按照55%的含砾量，细沙和大颗粒2:1掺在一起。

1.1 试验参数选择不同颗粒形状(圆形，亚圆形，棱角形砾石)，含砾量（55%），砾粒直径范围（2-5mm），砂为普通中砂。

试样的动荷载按等幅的正弦波形式加载。

根据建筑物中砂砾土垫层所处的一般埋置深度，同时也使试验的结果具有一定的代表性，故围压采用100,200, 300kPa。

试样在施加规定的围压后，按设定的固结比施加轴向荷载。

试验中所取的固结应力比为固结比，1.0，1.5，2.0。

（对应200kPa 围压）。

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｆｅＷｄｙｎａｍｉｃｔｅｓｔｓａｒｅｃａ￣ｉｅｄｏｕｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｎｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄａｎｄ
不同振动频率下，重塑土软化指数的发展较为一致．
关键词：振动频率；动强度；动孔压；动弹性模量；软化指数
中图分类号：ＴＵ４４３文献标志码：Ａ文章编号：０４９３ — ２ｌ３７（２ｏｌ３）０１ — ００３８ — ０６
ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆｒｅｍｏｌｄｅｄｓｉｌｔｙｃｌａｙａｒｅｌｉｎｅａ１．Ｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉａａｒｅｄｅｉｆｎｅｄｆｏｒｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｘｉａｌｓｔｒａｉｎｃｕｖｅｒｓａｓｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：ａｓｔｈｅｒｅｆｑｕｅｎｃｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｂｏｔｈｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄａｎｄｒｅｍｏｌｄｅｄｓｉｌｔｙｃｌａｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ
为直线型．对４种动变形曲线定义了不同的破坏标准，发现随着振动频率的增加，软黏土动强度的变化趋势为先提
高，之后增长幅度减小频率越低，原状土的孔压升高越快；但振动频率对于重塑土孔压发展影响较小，原状土的界限孔压比低于重塑土．振动频率越低，原状土的动弹ｌ陛模量软化指数下降得越快，并最终稳定在界限软化指数；
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓｆｒｏｍｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｍｏｄｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ — ｏｒｉｅｎｔｅｄｍｏｄｅ，ｔｈｅｎｔｏｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｎｅ，ａｎｄｔｈａｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅａｘｉａｌ
２．天津大学建筑１－程学院，天津３０００７２）
摘要：为了了解振动频率对饱和黏土动力特性的影响，针对天津临港工业区典型黏土做了一系列原状土与重塑土
的动力试验

结果表明，随着频率的增加，原状土变形曲线由破坏型向发展型再向渐稳型过渡，重塑土变形曲线多
ＺｈｅｎｇＧａｎｇ，ＨｕｏＨａｉｆｅｎｇ＇－，ＬｅｉＨｕａｙａｎｇ＇＿。ＺｈａｎｇＬｉｍｉｎｇ，
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｓｔＣｉｖｉｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅＳａｆｅｔｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｙ，Ｔｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）
ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｆｑｕｅｎｃｙ，ｔｈｅａｘｉａｌｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｍｏｄｅｏｆｔｈｅｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄｃｌａｙｓ
第４６卷
第１期
２０１３年１月
天津大学学报（自然科学与【程技术版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
ｒｅｍｏｌｄｅｄｃｌａｙｉｎＬｉｎｇａｎｇｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｒｅａｏｆＴｉａｎｊｉｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，
、，ｏ１．４６ＮＯ．１
Ｊａｎ．２０１３
振动频率对饱和黏土动力特性的影响
郑刚一，霍海峰一，雷华阳一，张立明，
（１．天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津３０００７２；
ＣｏｎｔｒａｓｔｉｖｅＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳａｔｕｒａｔｅｄＣｌａｙ
ｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＶｉｂｒａｔｉｏｎＦｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ