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《浙江大学》 2005年
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压电陶瓷弯曲元剪切波速测试及饱和海洋软土动力特性研究

姬美秀  
【摘要】:地震和波浪等动荷载作用下海洋软土的不排水特性是海洋结构设计和海床稳定分析时必须考虑的问题,为了保证海洋结构的安全与稳定,减少海洋工程事故的发生,研究饱和原状海洋土的小应变剪切模量和循环荷载作用下海洋土的不排水特性有重要意义。压电陶瓷弯曲元是一种多功能传感器,在国外已被应用于室内测试土的剪切波速和研究土的工程性质,但合理的安装方法和高精度波速测试方法尚未完全解决,需要进一步研究。 本文在总结了目前关于弯曲元剪切波速测试方法和循环荷载作用下海洋土特性的有关研究成果之基础上,通过动力试验,进行了如下研究工作: (1)在HX-100型多功能三轴仪上开发了压电陶瓷弯曲元剪切波速测试装置,通过弯曲元试验和Drnevich Long-Tor型共振柱试验,研究了准确测试不同种类和刚度土样剪切波速的方法以及剪切波速弥散性问题。研究结果表明,对不同种类和刚度的土样,通过选用合理的激发波形和频率就可以消除接收波形的近场效应和过冲现象,准确确定土样剪切波波速和小应变剪切模量;在所使用的激发频率范围内,剪切波速不具弥散性。 (2)通过弯曲元试验和共振柱试验,研究了原状海洋土的小应变剪切模量G_(max)。研究结果表明,平均有效固结应力σ_0、土的初始孔隙比e和塑性指数I_P是影响海洋土G_(max)的主要因素;海洋土的G_(max)与σ_0成正比,与e或I_p成反比;对于所研究的低塑性海洋土,可根据土的初始孔隙比e、塑性指数I_p、密度ρ和埋深d等基本物性指标,采用G_(max)=(1437-234e-26Ip)σ_0可以快速方便地估算海洋土的G_(max)。 (3)通过循环三轴试验和弯曲元试验,研究了海洋土动剪切模量和阻尼特性。研究表明,杭州湾海洋土动剪切模量随剪应变衰减曲线低于其它海洋土的衰减曲线,在整个应变范围内,双曲线模型和Ramberg-Osgood模型均可较好地拟合杭州湾海洋土的动剪切模量随剪应变的衰减,对于给定的剪应变水平,G/G_(max)
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU411

【引证文献】
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2 郑晓;刘胜群;海钧;;振动频率对饱和软粘土动力特性影响试验研究[J];路基工程;2009年06期
3 谷川;蔡袁强;王军;杨芳;胡秀青;;循环应力历史对饱和软黏土小应变剪切模量的影响[J];岩土工程学报;2012年09期
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1 潘冬子;波浪荷载作用下海床及管线的动力响应研究[D];浙江大学;2007年
2 陈颖平;循环荷载作用下结构性软粘土特性的试验研究[D];浙江大学;2007年
3 来向华;海床—管道原位检测及水动力响应分析[D];浙江大学;2009年
4 胡高伟;南海沉积物的水合物声学特性模拟实验研究[D];中国地质大学;2010年
5 谷川;基于变围压应力路径的饱和软粘土动力特性试验研究[D];浙江大学;2012年
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1 严红;高速铁路路基粉质黏土填料物理力学特性试验研究[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
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7 聂庆科;白冰;胡建敏;商卫东;;循环荷载作用下软土的孔压模式和强度特征[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 陈越峰;周健;张庆贺;;深厚吹填砂港区堆场地基沉降预估方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 齐永正;;地基一基础一上部结构共同作用三维数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 高玉峰;张健;沈扬;;不同频率波浪荷载作用下饱和粉土孔隙水压力特性试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 韩春鹏;石灰处治土路基冻融作用特性研究[D];东北林业大学;2011年
10 刘晓红;高速铁路无砟轨道红黏土路基动力稳定性研究[D];中南大学;2011年
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1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘根保;基于邓肯—张模型的垃圾土强度特性及边坡稳定性研究[D];南昌航空大学;2010年
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4 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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1 周宇泉;加载过程中粘性土微细结构变化规律的定量试验研究[D];河海大学;2005年
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【二级引证文献】
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2 孙运宝;;南海北部陆坡神狐海域含水合物沉积层时频特征提取及识别方法[J];地球物理学进展;2013年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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3 施明雄;多向振动下砂土动力特性试验研究[D];浙江大学;2008年
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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3 王广军;苏经宇;;连云港碱厂层状土剪切波速沿深度变化的推测[J];勘察科学技术;1986年03期
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7 李铮;王国祥;程兴;;南京河西地区浅层土剪切波速特性研究[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 谷天峰;郑西客运专线黄土地基振(震)陷研究[D];西北大学;2007年
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8 孔令召;瑞利波法测试土层剪切波速[D];烟台大学;2009年
9 李敬梅;地震作用下坝基土体液化的判别及有限元分析[D];天津大学;2004年
10 李存志;基于GIS的昆明市道路网抗震性评价及灾害预测[D];昆明理工大学;2006年
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