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振动频率对土动力特性影响的试验研究

林奇  
【摘要】:由于现代化城市对环境保护的要求日趋严格,施工过程引起环境振动的桩基施工机械受到越来越多的限制。为解决城市地区桩基础施工的环境影响问题,国内外近十多年来发展和推广高频液压振动沉桩技术。虽然该技术在工程界已被逐渐应用,但是对沉桩过程中土的动力特性变化研究还是不足。本文在总结国内外既有研究成果基础上,利用组装高频振动测试系统分别对干砂、饱和砂土进行高频振动测试试验;同时,对饱和砂土与饱和软粘土在2~10Hz范围内进行动三轴试验。主要工作包括: (1)利用实验室现有静力固结仪和电磁式激振器等仪器设备,组装一套可用于高频振动测试的系统。该系统工作频率18~2000Hz,变形测量精度为1μm,可以持续输出恒定峰值动荷载。 (2)采用高频振动测试系统对相对密实度为33%和66%的干砂,在侧限和振动频率为18~42Hz条件下进行振动试验,着重探讨了干砂土残余变形与振动频率的变化关系,并考察了相对密实度、动应力幅值的影响。 (3)对不同相对密实度、不同动应力幅值下饱和砂土进行高频振动试验,研究饱和砂土残余变形与振动频率关系;并且与干砂土试验结果比较,分析饱和砂土与干砂土不同振动频率下残余变形的差异。 (4)在固结比为1.0,围压为250kPa、500kPa条件下,对饱和砂土和饱和软粘土在振动频率处于2~10Hz范围内进行动三轴试验,探讨了振动频率对动模量、阻尼比的影响;分析不同振动频率下饱和砂土与饱和软粘土孔隙水压力变化规律。 本文是国家自然科学基金资助项目(50779034)的一部分。


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