三向非均等固結(jié)條件下密實(shí)粉煤灰動(dòng)力變形特性的試驗(yàn)研究.pdf

1、實(shí)際建筑物地基土體往往處于復(fù)雜初始應(yīng)力狀態(tài)，這一應(yīng)力狀態(tài)一般可由初始中主應(yīng)力系數(shù)b<,0>、初始偏應(yīng)力比η<,0>、初始主應(yīng)力角α<,0>及初始平均有效固結(jié)應(yīng)力p′<,m0>這四個(gè)指標(biāo)來描述。在復(fù)雜初始應(yīng)力狀態(tài)下，影響土的動(dòng)模量與阻尼比等動(dòng)力變形特性參數(shù)的因素有很多，這些因素不僅包括土本身的性質(zhì)，而且還與土體所處的固結(jié)應(yīng)力狀態(tài)以及在此基礎(chǔ)上受到的動(dòng)力荷載的性質(zhì)有關(guān)。由于飽和狀態(tài)下的粉煤灰對(duì)地震等動(dòng)力荷載反應(yīng)靈敏，抗液化性能很差，所以利用

2、粉煤灰作為壩基和壩料來貯存和利用粉煤灰，必須對(duì)其動(dòng)力特性進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究。 本文利用先進(jìn)的“土工靜力-動(dòng)力液壓三軸-扭剪多功能剪切儀”，針對(duì)D<,r>=60％的密實(shí)粉煤灰，進(jìn)行了數(shù)組不同初始中主應(yīng)力系數(shù)、不同初始偏應(yīng)力比和不同初始主應(yīng)力角等固結(jié)條件下的循環(huán)扭剪試驗(yàn)，采用了接觸式大位移計(jì)與非接觸式小位移計(jì)聯(lián)合測(cè)量角位移的方法，針對(duì)吉林粉煤灰著重對(duì)兩向和三向非均等固結(jié)應(yīng)力狀態(tài)條件下的動(dòng)模量和阻尼比特性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。在不同的

3、初始固結(jié)應(yīng)力狀態(tài)下深入而系統(tǒng)地研究了不同初始固結(jié)應(yīng)力條件變化對(duì)吉林粉煤灰動(dòng)模量和阻尼比隨應(yīng)變變化規(guī)律的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明： 在三向非均等固結(jié)條件下，初始中主應(yīng)力系數(shù)b<,0>對(duì)密實(shí)粉煤灰的動(dòng)剪切模量G隨動(dòng)剪應(yīng)變幅值γ的變化關(guān)系在剪應(yīng)變幅值小于10<'-3>范圍內(nèi)影響比較顯著。在相同的平均有效固結(jié)應(yīng)力P′<,m0>下，均等固結(jié)條件下(η<,0>=0)和兩種非均等固結(jié)條件下(η<,0>=0.43、0.75)的動(dòng)剪切模量G差別并不大。

4、對(duì)于同一個(gè)P′<,m0>，初始主應(yīng)力方向角α<,0>對(duì)動(dòng)剪切模量G隨動(dòng)剪應(yīng)變幅值緗變化關(guān)系具有一定的影響。密實(shí)粉煤灰的最大剪切模量G<,max>隨著初始中主應(yīng)力系數(shù)b<,0>、初始偏應(yīng)力比η<,0>、初始主應(yīng)力方向α<,0>值的不同而有所不同。不同的b<,0>、η<,0>和α<,0>對(duì)飽和粉煤灰最大動(dòng)剪切模量參數(shù)k、n具有一定的影響。 不同平均有效固結(jié)壓力P′<,m0>，試驗(yàn)條件下所獲得的不同初始中主應(yīng)力系數(shù)b<,0>和不同初始

5、偏應(yīng)力比η<,0>的阻尼比隨動(dòng)剪應(yīng)變變化ξ-γ的試驗(yàn)結(jié)果基本都落在較窄的范圍內(nèi)；不同初始應(yīng)力方向角α<,0>的ξ-γ斌驗(yàn)結(jié)果基本落在一帶形區(qū)域內(nèi)，隨著初始主應(yīng)力方向角α<,0>的增大，阻尼比礎(chǔ)有增大，但趨勢(shì)并不明顯。引入?yún)⒖技魬?yīng)變行后，復(fù)雜初始應(yīng)力條件的影響在很大程度上被消除，不同b<,0>、η<,0>和α<,0>對(duì)ξ的影響很小，可以忽略不計(jì)。 聯(lián)合采用非接觸式微小角位移計(jì)和接觸式大角位移計(jì)測(cè)量角位移效果良好，不僅獲得的試驗(yàn)結(jié)果