论文部分内容阅读
EPS混合土是一种人工复合土工材料,常作为桥台、挡墙、管道、边坡等工程的回填料使用,具有质轻、强度可调以及环境友好等特点。但是,EPS混合土在交通、地震或者波浪等动力荷载作用下的力学性质仍不明确。为此,本文利用共振柱试验、循环扭剪试验开展了EPS混合土的动模量和阻尼比特性研究,并与其他类型土进行了初步的对比研究,主要工作和结论如下: (1)完成了EPS混合土小应变下的共振柱试验。EPS混合土的初始动剪切模量与水泥含量间具有较明显的递增关系,与EPS颗粒含量大致呈现非线性的衰减关系;Martin-Davidenkov模型可以很好地拟合小应变下G/G0~γd的变化规律;EPS颗粒影响混合土阻尼比的规律性在动剪应变小于10-4时不够明显;在动剪应变高于10-4后,随着EPS颗粒含量的增加,混合土的阻尼比逐渐减小;水泥含量的上升会导致混合土阻尼比的增大; (2)开展了15个EPS混合土试样的循环扭剪试验研究。结果表明,EPS混合土具有典型的动力非线性特征;EPS混合土的初始剪切模量随试样初始小主应力增大而增大,其模量衰减特性与初始小主应力和EPS掺入比显著相关;土体进入非线性阶段后,EPS颗粒对混合土强度的削弱作用明显;EPS颗粒与水泥土间薄弱接触面的动力行为导致“结构阻尼”效应,是混合土阻尼机制的重要组成;基于试验结果,给出了描述EPS混合土骨干曲线、模量衰减和阻尼比增长特性的经验模型; (3)分析比较了EPS混合土、砂土和轮胎橡胶颗粒混合土的动模量和阻尼比特性,发现EPS混合土和轮胎颗粒混合土的归一化动剪切模量总体上要大于砂土的归一化剪切模量;EPS混合土和轮胎橡胶颗粒混合土具有相似的阻尼比增长规律,建议其阻尼比增长曲线可以Seed给出的砂土平均线作为上边界线,以砂土的下边界线作为平均线。