循環(huán)荷載作用下軟土的動(dòng)力性能分析.pdf

1、我國(guó)是多地震國(guó)家,近年來(lái)地震作用頻繁,且具有震級(jí)大、頻率低、震源淺的特點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市人口的高度集中以及土木工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展,巖土工程的抗震防震的重要性日顯突出。本文以汕頭軟土為研究對(duì)象,進(jìn)行了一系列的靜、動(dòng)三軸試驗(yàn)。得出了軟土動(dòng)應(yīng)變的增長(zhǎng)存在突變點(diǎn),其極限破壞應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn)可由這些突變點(diǎn)來(lái)確定;孔壓滯后現(xiàn)象是軟粘土動(dòng)力特性中另一個(gè)顯著的特點(diǎn)。在砂土動(dòng)力性能研究中,常常用孔壓來(lái)作為判別砂土液化的標(biāo)準(zhǔn)。而軟土在動(dòng)三軸試驗(yàn)中,能夠量測(cè)到

2、的孔壓很小。本文通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)方法捕捉到了震動(dòng)過(guò)程中的累積孔壓值,證實(shí)了軟土孔壓滯后現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí),根據(jù)量測(cè)到的孔壓與周次近似成正比的關(guān)系,嘗試著建立了考慮孔壓滯后現(xiàn)象的孔壓增長(zhǎng)規(guī)律。接著研究了汕頭軟土場(chǎng)地的地震動(dòng)反應(yīng)分析,分析表明,軟土對(duì)地震波具有放大效應(yīng)或隔震效應(yīng),效應(yīng)的產(chǎn)生與地震波形、輸入加速度、峰值加速度出現(xiàn)的時(shí)間、軟土層位置有關(guān)。同時(shí)極值一般出現(xiàn)在軟土層的位置。地表加速度的頻譜組成具有低頻放大,高頻過(guò)濾的特征。
　　軟土震

3、陷也是目前研究的一個(gè)重要課題。動(dòng)荷載作用過(guò)程中土體的最大動(dòng)應(yīng)變小于Stp時(shí),其震后靜剪切過(guò)程還表現(xiàn)出一定的彈性一應(yīng)變硬化規(guī)律。當(dāng)最大動(dòng)應(yīng)變大于Stp時(shí),震后靜剪切過(guò)程偏應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系呈線性變化,應(yīng)變的增長(zhǎng)速率快于強(qiáng)度的增長(zhǎng)速率這說(shuō)明土體已經(jīng)進(jìn)入大變形階段,靜剪切強(qiáng)度急劇下降。而常規(guī)靜三軸剪切過(guò)程中,偏應(yīng)力一應(yīng)變曲線表現(xiàn)出明顯的彈性一彈塑性一應(yīng)變硬化階段的特點(diǎn)。最后,參考判別砂土液化的方法,提出了基于擾動(dòng)狀態(tài)概念的軟土初始震陷判別方法。<

4、br>　　基于Desai的擾動(dòng)狀態(tài)概念理論,建立了反映軟土結(jié)構(gòu)性、非線性、應(yīng)變滯后的動(dòng)力本構(gòu)模型。模型中,引入了兩個(gè)參考狀態(tài),即相對(duì)完整(RI)狀態(tài)和完全調(diào)整(F A)狀態(tài)。本文中相對(duì)完整(R I)狀態(tài)采用了雙屈服面的Hardening soil硬化模型,完全調(diào)整(F A)狀態(tài)采用臨界狀態(tài)(Critical state),并通過(guò)擾動(dòng)函數(shù)D將 R I狀態(tài)和F A狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)來(lái)反映土體的實(shí)際觀測(cè)響應(yīng)。模型中的擾動(dòng)函數(shù)D考慮了土體擾動(dòng)引起其微