利用动扭剪试验研究黄土动力特性并初步探讨其结构损伤 ——以宁夏西吉党家岔滑坡后壁土为例

论文摘要

黄土是一种结构性土,在我国分布广泛,主要分布在地震集中的西部地区。对黄土动力特性以及结构性的研究已经成为21世纪的主要课题之一。本文以宁夏回族自治区西吉市党家岔一滑坡为研究对象,选取了5个频率和3个围压,在动扭剪条件下,研究黄土的动力特性,以及初步探讨黄土结构性损伤规律。通过整理试验数据,分析了固结围压和频率对黄土的动应力-应变关系、动剪切模量、动强度影响,并对黄土的结构损伤特性进行了简单的探讨。结果表明：黄土的应力应变关系符合Hardin-drnevich双曲线模型。并且在较小的动剪应变范围内符合的更好。而且在相同的频率条件下,围压越高,产生相同的动剪应变所需的动剪应力越大,动剪切模量也越大；固结围压越高,黄土的动强度也越高。而频率对黄土动应力应变的关系和动剪切模量的影响,在围压为100kPa和200kPa时表现出相反的规律性。总之,围压和频率对黄土的动力特性的影响,归根结底是通过改变黄土的内部结构而达到的,这个过程伴随着黄土的结构损伤以及次生结构的形成。因此,在本文的最后,笔者又对黄土在动扭剪应力条件下的结构损伤特性进行了初步的探讨。主要探讨了该滑坡后壁黄土在破坏时的垂直损伤变量,及其在不同频率与围压下垂直损伤变量所变现出来的一些规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• §1.1 问题的提出
• §1.2 黄土的基本性质
• §1.3 黄土动力特性
• §1.4 黄土地区地震带分布
• §1.5 黄土地区的震害特征
• §1.6 前人工作成果
• §1.7 本文研究的工程背景、内容、目的和意义
• 第二章 试验方案与试验设备
• §2.1 试验方案
• §2.2 试样来源于物理性质指标
• §2.3 仪器选择
• §2.4 动扭剪三轴试验
• 第三章 原状黄土动力特性
• §3.1 原状黄土的动本构模型
• §3.2 振动频率和围压对动剪应力-动剪应变关系的影响
• §3.3 振动频率和围压对动剪切模量的影响
• §3.4 震陷特性研究
• §3.5 振动频率和围压对原状黄土动强度的影响
• §3.6 本章小结
• 第四章 黄土结构损伤特性初探
• §4.1 黄土的结构性
• §4.2 损伤力学基本理论
• §4.3 黄土损伤特性研究
• §4.4 土的损伤模型
• 3的求解及演化规律的表达式'>§4.5 损伤变量D₃的求解及演化规律的表达式
• §4.6 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢