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土体阻尼测试新方法及其阻尼性能变化规律的研究

申权  
【摘要】:国内外研究土的阻尼比的大小及其变化规律都借助于动三轴仪、共振柱仪等传统的土工仪器,但传统的土工仪器测试过程复杂、耗时长、测试成本较高、测试结果比较离散。本文创建了一种新的便捷的测试土阻尼比方法,所述新方法是利用动态热分析仪(DMA-Q800)测试盒-土复合结构的损耗因子和空盒的损耗因子,利用有限元软件模拟计算其应变能,再结合能量耗散原理反求得到土的阻尼损耗因子,再通过阻尼比与阻尼损耗因子之间的转换,最终得到土的阻尼比。相对于传统土工测试而言,新的测试方法不仅能够更好地得到土的阻尼比,而且能够有效地测试出影响土的阻尼参数的规律。在此方法基础之上,变化其中一种影响参数,固定其他参数不变,研究了密度、含水率、温度、振幅(应变)、频率等因素对土阻尼参数的影响规律。得到如下几点有价值的结果: (1)新的测试方法能够有效地测试出影响粉质粘土和砂土的阻尼参数的规律,粉质粘土实验的重现性好,含水率较高的砂土的重现性较好。相对于传统土工测试而言,新方法测试得到影响因素的规律比传统土工测试要更好。 (2)得到了五种因素对粉质粘土的阻尼的影响规律,即盒-土结构中的粉质粘土的阻尼损耗因子随着振幅的增大而增大,随着含水率的增大而增大,随着振动频率的增大而减小,随着密度的增大而增大,不结冰的情况下随温度的变化而影响不明显。 (3)得到了六种因素对砂土的阻尼的影响规律,即盒-土结构中的砂土的损耗因子随着振幅的增大而增大,随着含水率的增大而增大,随着振动频率的增大而减小,随着密度的增大而增大,随着饱满度的增大而增大,不结冰情况下,温度对砂的损耗因子影响不大。


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