砂石、花崗石阻尼特性及機(jī)制的試驗(yàn)研究.pdf

1、巖石阻尼參數(shù)是巖體工程抗震設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，是工程進(jìn)行抗震分析、安全評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，但目前的巖石試驗(yàn)規(guī)程中尚無確定巖石阻尼參數(shù)相關(guān)內(nèi)容。本文對(duì)砂巖、花崗巖進(jìn)行循環(huán)荷載試驗(yàn)、外部激振試驗(yàn)，研究阻尼參數(shù)和動(dòng)彈性模量隨頻率、應(yīng)變幅值、應(yīng)力水平變化規(guī)律，為巖石動(dòng)力試驗(yàn)規(guī)程制定做一些基礎(chǔ)性的研究工作。主要研究成果如下：
　　(1)從能量守恒角度出發(fā)，基于粘彈性理論，提出了壓-壓循環(huán)荷載作用下巖石阻尼比的計(jì)算公式。
　　(2)高頻范圍內(nèi)，

2、阻尼比隨頻率增加而減小，低頻范圍內(nèi)，阻尼比隨頻率增大而增大。推測(cè)阻尼比隨頻率變化存在閾值，當(dāng)頻率小于閾值，阻尼比隨頻率增大而增大，當(dāng)頻率大于閾值，阻尼比隨頻率增大而減小。阻尼系數(shù)與阻尼比變化規(guī)律相反。利用物理模型確定了砂巖、花崗巖阻尼比隨頻率變化的閾值分別為2.23Hz、4.08Hz。
　　(3)在高頻條件下，阻尼比與阻尼系數(shù)隨應(yīng)變幅值增加而增加，阻尼比隨應(yīng)變幅值變化可分為三階段：前期增長(zhǎng)階段、穩(wěn)定階段、后期增長(zhǎng)階段，阻尼系數(shù)階段

3、性不明顯。低頻時(shí)，阻尼比與阻尼系數(shù)隨應(yīng)變幅值增大而增大。
　　(4)阻尼比隨應(yīng)力水平增加而減小，阻尼系數(shù)隨應(yīng)力水平增加而增大。應(yīng)力水平提升使砂巖膠結(jié)物質(zhì)軟石膏被壓密，花崗巖微裂隙被壓實(shí)，減少了耗能源，粘性機(jī)制啟動(dòng)難度加大，表現(xiàn)為阻尼比下降，阻尼系數(shù)增大。
　　(5)動(dòng)彈性模量隨頻率與應(yīng)力水平增加而增加，隨應(yīng)變幅值增加而減小。
　　(6)砂巖、花崗巖阻尼參數(shù)與動(dòng)彈性模量隨頻率、應(yīng)變幅值及應(yīng)力水平變化規(guī)律一致。但砂巖阻尼比