【摘 要】
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土的结构是指土中颗粒的排列特征(几何特性)和联结特性(力学特性),前者称为组构,后者称为颗粒联结。土体由于沉积历史和沉积环境的不同,会形成不同的内部结构,土体表现出来的各向
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土的结构是指土中颗粒的排列特征(几何特性)和联结特性(力学特性),前者称为组构,后者称为颗粒联结。土体由于沉积历史和沉积环境的不同,会形成不同的内部结构,土体表现出来的各向异性与非线性是土体内部的结构要素发生变化的宏观表现。结构性是土体的一个重要特性,对场地土体的力学行为具有重大影响。对于砂土而言,土中颗粒的排列特征(组构)是影响其力学特性的主要因素,过去对于组构对砂土力学特性的研究,尤其是小应变动力特性尚不充分。因此本文通过落砂法(DD)和湿捣法(MT)两种制样方法来实现两种组构砂土试样的制备,利用共振柱仪对不同初始组构下砂土试样开展小应变动力特性实验研究,具体研究内容如下:(1)利用共振柱仪对不同初始组构下丰浦砂试样开展等压条件下小应变动力特性试验,研究了不同围压、不同相对密实度和不同应变水平下两种组构对砂土小应变剪切模量和阻尼比的影响。研究结果表明在低围压和低密实度下DD和MT试样最大剪切模量(G0)数值差别较小,随着围压和密实度增大,DD和MT试样G0逐渐增大。不同组构对归一化动剪切模量与应变的关系曲线影响很小。(2)利用共振柱仪对不同初始组构丰浦砂进行了小应变动力特性的时间效应试验研究。研究结果表明相同条件下DD试样时间效应对G0的影响均大于MT试样。在低围压和低密实度下,两种组构试样时间效应幅值相差最大。应力历史对DD试样剪切模量的时间效应影响大于MT试样。在低围压和低密实度下,MT试样阻尼比时间效应减少值大于DD试样。(3)对传统Stokoe共振柱进行改进,通过改进后共振柱,研究了在非均等固结下,砂土不同组构对小应变剪切模量的影响。研究结果显示:在低围压下固结应力比(kc)对DD试样G0的影响比MT试样明显。在高围压下,随着密实度增大,kc对两种组构试样G0的影响较小。非均等固结比kc和组构对归一化剪切模量衰减曲线几乎无影响。
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