中型动三轴仪的研制及城市垃圾土动力特性试验研究

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土工试验中,人们经常采用三轴试验方法来测定分析土的变形与强度特性。但由于常规三轴仪试验精度只有10-4,并不能准确地量测出土在10-6~10-1连续应变范围内的应力~应变关系及其强度特性。因此,本文从研制高精度中型动三轴仪入手,采用微小应变测试技术,以实现这一目标。 本文工作共分为三个部分:首先,参与研制高精度中型动三轴仪。通过在压力室内增设局部位移计、非接触位移计和内置力传感器,使测试精度比常规三轴仪至少提高一个数量级,即接近10-6。然后采用多级位移测试方法,分别通过力控和位移控,对某堆石料进行模量、阻尼试验,验证三轴仪的测试精度。结果表明,该设备的研制,提高了土工试验精度,拓宽了应变测试范围,可使土的应力~应变理论模型的研究可建立在可靠的试验基础上。 其次,与浙江大学岩土工程研究所合作,选取我国垃圾填埋场中两种典型的孔隙比,对城市固体废弃物(MSW)在动力作用下的变形特性进行了动三轴试验研究。试验发现,与一般土体不同,初始孔隙比对MSW动模量和阻尼比的影响很小。在此基础上,文中给出了等效弹性模量的归一化曲线,可为理论研究和实际工程提供参考。 最后,采用动三轴试验对MSW在动力作用下的强度特性进行了研究。结果表明,MSW的动强度指标与等效振次和破坏应变的选取有关,这为今后垃圾填埋场的抗震设计提供了依据。
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