粉土在不同频率作用下动模量阻尼特性的试验研究

来源：互联网 sk001 | 刘利，李雅宁，张伟

【分　类】文化研究
【关键词】粉土频率动模量阻尼
【来　源】互联网
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正文：

式中，、分别为拟合直线的截距和斜率。当，即代表最大动模量。还有另一种确定方法，依据和的原本物理意义，应取土体处于弹性状态的和作为最大动弹模和最大动剪模。小荷载下，试样变形小，滞回圈面积接近于零，此时试样可近似看作处于弹性状态，而弹性状态时的动模量应接近于常数。由图可看出，在范围的或变化很小，曲线趋于水平，或近于常数，表明土体处于弹性状态，因此取对应的作为经式(3)转化成。同样，由图可看出，在范围的曲线近似水平，亦可在处截取上作为。但由于此结果由动三轴试验数据得出，大频率下初始应变较大达不到，故只能用常规方法求和。在时不同频率下的值见表1。由式1求得。

表1 粉土在不同频率下的值() 振动频率 1/Ed Edmax 0.0137 72.99 0.0144 69.44 0.0141 70.92 0.0129 77.52 0.0149 67.11 2.2.2最大阻尼比

最大阻尼比的确定比较困难，一般有两种方式：

　　(1)由经验公式推求。国内外许多文献提出了相关经验公式和方法，其中使用较为普遍的是Hardin在文献[5]中列出的几种砂性土和饱和粘性土的经验公式。但使用经验公式，有时会因土类差别使计算结果产生较大偏差。

(2)依据试验得出。应力应变水平较小时，滞回圈面积一般较小，即阻尼比较小，此时由式据滞回圈面积求误差很大;应力应变水平较高时，足够大的滞回圈可以较为准确地确定，当后，试验点变化较小，曲线趋于平缓，取其渐进常数作为。本文即采用此种方法。使用Hardin的经验公式，多数。本文由试验得出的均在此范围内。

　　2.3阻尼比与动剪应变的关系曲线

据试验结果按式整理得到的试验点离散性较大且小应变时经常出现较大阻尼的现象，因此按照Hardin的推证式计算全应变范围内的阻尼比。式中所需参数最大动剪模由表1中的求得，最大阻尼比见表2。绘制粉土的关系曲线，见图4。

表2 粉土不同频率下的最大阻尼比() 振动频率 Ddmax 0.295 0.298 0.310 0.323 0.33

图4 粉土在不同频率下的阻尼比特性()

通过试验数据分析得出阻尼比随频率的增大也有相应的增长，但增长并不明显;这与张茹所得出的对含有粉、粘粒的土样振动频率确有影响。对此粉土的试验结果是振动频率愈低，试样动变形开展愈充分;振动频率愈高，动模量和阻尼比愈大。

　　2.4最大动模量和最大动剪模量的回归分析

粉土在，振动频率时不同围压下的曲线和曲线如图5~ 6所示，由图可看出，相同应变水平时，和随增加而增加，和亦如此。其规律成指数形式增长

(5)

(6)

为大气压力，()在双对数坐标系统中与时的()数值相同，但无量纲为直线的斜率，多数土体。系数()和指数与土类及受荷历史有关。据有关文献[6]，对于同一制样方法，同一密度下的最大剪模随平均有效主应力的变化有指数关系，这一点与式(5)、(6)一致。该文献同时指出在固结应力比时，这种指数关系与无关，此点与本文不尽一致。