心墙土料的动力参考剪应变

参考剪应变是土体动模量衰减曲线的归一化参数,它的确定关系到试验成果有效整理与土工建筑物地震动力分析的可靠性。传统采用定义求解参考剪应变的方法因为涉及动强度而不够简便。论文提出了另外两种求取参考剪应变的方法,即最大动剪模量折半的方法一和联立求解方程组的方法三,均不涉及动强度问题。其中方法一还具有概念清楚、求解简便等特点。三种方法计算得到的参考剪应变均能较好地归一动剪模量比衰减曲线,但阻尼比曲线的归一效果稍差。

围压对土动剪模量和阻尼比影响的简化计算方法

围压对土的初始动剪模量、阻尼比、动剪模量比和阻尼比随剪应变的变化关系(G/Gmax-γ和h-γ)等性质产生明显的影响。通过总结分析已有研究和经验模型,确认围压对初始动剪模量和阻尼比的影响。以M.B.Darendeli的研究为基础,得出了由常规围压状态下土动剪模量和阻尼比与剪应变的关系曲线来分析任意围压状态下其关系曲线的简化计算方法,在不考虑围压引起G/Gmax-γ和h-γ曲线形状变化的条件下,直接由剪应变值计算动剪模量和阻尼比。通过试验结果的统计回归分析,提出了砂土和黏性土的主要参数建议值。与已有经验模型和试验结果的分析对比表明,所获得的围压状态下的土性质曲线具有足够的工程精度。将该方法与等效线性化方法结合可方便地进行考虑围压影响的一维场地地震反应分析。上海地区典型深厚场地的地震反应分析表明,由基岩反应谱计算地表反应谱时,在大震作用下宜考虑围压对土性质的影响。

土体剪切模量和阻尼比的试验对比研究

在不同固结压力下分别对原状粘性土样、扰动粉土样和砂样进行了共振柱和动单剪试验,用修正的Hardin-Drnevich模型对共振柱试验结果进行拟合,得出剪应变大于10-4时的剪切模量和阻尼,用此结果与振动单剪仪结果对比发现拟合较好。

江苏大丰海域海洋黏性土动力特性试验研究

江苏大丰海域的抗震基本设防烈度为Ⅷ度,该海域海上风机基础抗震设计需要海洋土动剪切模量和动阻尼等关键动力特性。通过共振柱试验研究了江苏大丰附近海域原状海洋黏性土在剪应变幅值10-6~10-3范围内的动力特性,即动剪切模量G与阻尼比λ的随剪应变的变化规律。试验结果表明:(1)最大动剪切模量G0随围压(埋深)的增加而增大,并建立了海洋黏性土G0随围压和孔隙比变化的经验关系;(2)海洋黏性土在小应变范围具有较强的非线性和滞回性,随着埋深的增加,海洋黏性土的小应变非线性和阻尼比均减小;(3)建立了海洋黏性土G/G0-γ和λ-γ曲线,并建立了海洋黏性土非线性参考应变γ随有效围压变化的经验关系。研究成果可为江苏附近海域海洋工程地基基础的抗震动力分析提供关键的海洋土动力特性参数。