土的动力性质和压实性课件.pptxVIP

土的动力性质和压实性;土的动力变形特性

在动荷载作用下，土体的变形特性与静荷载作用下有很大不同。影响土的动力变形特征的因素主要包括：1、围压；2、孔隙比；3、颗粒组成；4、含水量等；同时它还受应变幅值的影响，这一因素的影响最为显著。同一种土，它的动应变形状将随应变幅值的不同而发生质的变化。

最简单的反复荷载作用下的土的应力应变关系可在静三轴仪中以确定弹性模量所作的加荷卸荷试验曲线来研究。更好的办法是在动力试验中进行研究。这两种方法只要应变幅值对应，一般将拟静法确定的模量用于动力分析，不会有太大问题。在动三轴仪或动单剪仪上对土样进行等复制循环荷载试验，动态应力应变曲线为一斜置闭合曲线，称为滞回圈，见下图。;;滞回圈的特征可由两个参数――模量和阻尼比来表示，他们是表征土体动力变形特性的两个主要指标。土的弹性模量E（剪切模量G）指产生单位动应变所需的动应力，即动应力幅值（）与动应变幅值（）的比值。它可由滞回圈顶点与坐标原点连线的斜率定出来：;滞回圈所表现出的循环加荷过程中应变对应力的滞后现象和卸荷曲线与加荷曲线的分离，反映了土体对动荷载的阻尼作用。这种阻尼作用主要是由于土粒之间相对滑动的内摩擦效应所引起，称为内阻尼。土的阻尼比由下式求出：

式中：―――滞回圈所包围的面积，表示在加荷卸荷一个周期中土体所消耗的机械能；

―――的面积，表示在一个周期内土体所获得的最大弹性能。

动力试验表明土体的动应力应变关系具有强烈的非线性性质，滞回圈的位置和形状随动应变幅值的大小而变化。;三、土的动强度

土在动荷载作用下的抗剪强度即动强度问题。不同于静强度，由于存在速度效应和循环效应，以及动静应力状态的组合问题，土的动强度试验确定比静强度远为复杂。循环荷载下土的强度有可能高于或低于静强度，这要看土的类别、所处应力状态以及加速度、循环次数等而定。同时试验表明，粘性土强度的降低于循环应变的幅值有很大关系。

四、土动力性质试验

1、振动三轴试验

2、其他室内试验方法;第二???砂土和粉土的振动液化;二、液化机理及影响因素

饱和的、较松散的、无粘性的或少粘性的土在往复剪力作用下，颗粒重新排列将趋于密实（剪缩性），而细、粉砂和粉土的透水性并不大，孔隙水短时间内来不及排出，从而导致孔隙水压力上升，有效应力减小。当周期性荷载作用下积聚起来的孔隙水压力等于总应力时，有效应力就变为零。根据有效应力原理，饱和砂土抗剪强度可表达为：

可见，当孔隙水压力时，没有粘聚力的砂土的强度就完全丧失。同时土体平衡外力的能力，即模量的大小也是与土体的有效应力成正比关系，如剪切模量：

式中，K、n为试验常数。;显然，当趋进于零时，G也趋进于零，土体丧失抵抗外荷载的能力，表现出类似液体的性质，这就是所谓的“液化”。

砂土液化主要影响因素：

1、土类。

2、土的密度。

3、土的初始应力状态。

4、地震强度以及持续时间。

土体液化可能性的判别

1、基于现场试验的经验对比方法。

2、基于室内试验的计算对比方法。

4、场地液化危害性的评价。

5、场地液化危害性防治措施简介;第三节土的压实性;我国目前通用的击实仪有两种：即轻型击实仪与重型击实仪，并根据击实土的最大粒径，分别采用两种不同规格的击实筒。根据第一章中土体基本物理力学指标换算关系有：

这样通过对一个土样的击实试验就得到一对数据，即击实土的含水量与土体干密度。对不同含水量的同一种土按上述方法进行击实试验，便可得到一组成对的含水量与干密度数据，将这些数据绘制成击实曲线，它表明在一定击实功作用下，土的含水量与干密度的关系。;二、土的压实特性

1、压实曲线性能

击实试验所得到的击实曲线（见下图）是研究土的压实特性的基本关系图。从土中可见，击实曲线（）上有一个峰值，此处的干密度最大，称为最大干密度，与之对应的制备土样含水量成为最佳含水量。峰值点表明在一定击实功作用下，只有当压实土样处在最佳含水量时，土体才能被击实到最大干密度，才能得到最佳压实效果。;图10－1击实曲线;从上图还可以看出，曲线左段比右段坡度陡。这表明含水量的变化对于干密度影响在偏干（指含水量低于最佳含水量）时比偏湿（指含水量高于最佳含水量）时更为明显。饱和曲线与击实曲线的位置关系说明，土不可能被击实到完全饱和状态。

不同土类与不同击实功对击实特性的影响

含粗粒越多的土样最大重度越大，最佳含水量越小。颗粒级配良好的土容易被压实，颗粒级配均匀则最大干密度偏小。

随着