巖土動力學(xué)參數(shù)測試技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　巖土介質(zhì)動力學(xué)性質(zhì)一直是巖土地震工程中最重要的研究課題，在設(shè)計(jì)、施工或工程整治方面，要想合理地解決巖土地震工程，首先必須了解巖土的動力學(xué)參數(shù)，并能正確地測試出各參數(shù)數(shù)值。在地震工程中，只有土的動力學(xué)參數(shù)確定之后才能進(jìn)行地基、天然土坡和土工構(gòu)筑物的地震反應(yīng)分析。巖土動力學(xué)參數(shù)有很多，本書重點(diǎn)研究巖土動力學(xué)特性中的兩個重要參數(shù)——巖土動剪切模量和阻尼。從測試技術(shù)、試驗(yàn)研究和應(yīng)用角度，采用試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等多種手段，對與巖土的動剪切模量和阻尼有關(guān)的幾個重要問題進(jìn)行深入研究，研究內(nèi)容主要包括三個方面：試驗(yàn)技術(shù)和試驗(yàn)可靠性分析方法，土動剪切模量理論，土動剪切模量和阻尼應(yīng)用在土體地震反應(yīng)分析中涉及的幾個重要問題。　　在測試技術(shù)和可靠性分析方法方面，著重研究有關(guān)共振柱試驗(yàn)機(jī)的兩個重要問題：一是固定一自由型共振柱常規(guī)試驗(yàn)可靠性分析技術(shù)方法；二是新共振柱試驗(yàn)機(jī)測試剛性試件新功能的實(shí)現(xiàn)技術(shù)及試驗(yàn)可靠性分析方法。在土動剪切模量理論方面，著重研究固結(jié)比對土動剪切模量的影響這一非常重要但爭議較大的問題。利用新共振柱試驗(yàn)機(jī)和動三軸儀進(jìn)行了大量系統(tǒng)試驗(yàn)，提出了一個非均等固結(jié)下土最大動剪切模量新的增長模式和新的公式，并對Hardin公式進(jìn)行了修正。同時通過新共振柱試驗(yàn)機(jī)大量系統(tǒng)的試驗(yàn)，得到了不同固結(jié)比對土動剪切模量與剪應(yīng)變非線性關(guān)系的影響規(guī)律。

內(nèi)容概要

本書從試驗(yàn)技術(shù)、試驗(yàn)研究和應(yīng)用角度，采用試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等多種手段，對巖土動力學(xué)參數(shù)，主要是動剪切模量和阻尼這兩個參數(shù)有關(guān)的幾個重要問題進(jìn)行深入研究。內(nèi)容包括：共振柱試驗(yàn)機(jī)常規(guī)試驗(yàn)的可靠性分析，多功能共振柱剛性試件試驗(yàn)功能的實(shí)現(xiàn)和可靠性分析，非均等固結(jié)下土的動剪切模量和阻尼比的試驗(yàn)研究，土的動剪切模量和阻尼比及對土層地震反應(yīng)的影響，豎向地震動對土動力學(xué)性能影響的簡化分析方法等幾個方面。    本書可作為高等學(xué)校土木工程專業(yè)的本科生和研究生的參考用書，亦可供科研和工程技術(shù)人員參考使用。

作者簡介

孫靜，女，黑龍江大學(xué)建筑工程學(xué)院副教授，目前主要從事巖土地震工程、土動力學(xué)和巖土工程方面的科研和教學(xué)工作。2004年于中國地震局工程力學(xué)研究所獲得工學(xué)博士學(xué)位。2005年進(jìn)入哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程博士后流動站，從事巖土工程方面的科研工作。曾先后參加了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、中國地震局十五重點(diǎn)資助項(xiàng)目、地震聯(lián)合基金面上項(xiàng)目，負(fù)責(zé)了黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目、黑龍江大學(xué)青年科學(xué)基金項(xiàng)目和黑龍江大學(xué)博士啟動基金項(xiàng)目等多項(xiàng)科研項(xiàng)目，在國內(nèi)外公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，被EI檢索7篇，其中第一作者9篇，被EI檢索4篇。

書籍目錄

1  動剪切模量和阻尼的研究與應(yīng)用  1.1  土的動力學(xué)參數(shù)測試  1.2  動剪切模量和阻尼比的研究現(xiàn)狀  1.3  土層非線性對地震動的影響  小結(jié)2  共振柱試驗(yàn)機(jī)常規(guī)試驗(yàn)的可靠性分析  2.1  試驗(yàn)儀器和可靠性分析方法  2.2  試驗(yàn)誤差分析  2.3  試驗(yàn)定量考核  2.4  土工試驗(yàn)  小結(jié)3  多功能共振柱試驗(yàn)機(jī)剛性試件試驗(yàn)功能的實(shí)現(xiàn)和可靠性分析  3.1  試驗(yàn)原理和可靠性分析方法  3.2  修正方法  3.3  試驗(yàn)誤差分析  3.4  試驗(yàn)結(jié)果及分析  3.5  試驗(yàn)修正曲線  3.6  剛性試件試驗(yàn)驗(yàn)證  小結(jié)4  非均等固結(jié)下土的動剪切模量和阻尼比的試驗(yàn)研究  4.1  試驗(yàn)儀器和試樣  4.2  非均等固結(jié)下最大動剪切模量的增長模型  4.3  對Hardin公式的修正  4.4  非均等固結(jié)對非線性的影響  4.5  動三軸試驗(yàn)驗(yàn)證  4.6  哈爾濱砂的偏壓試驗(yàn)  小結(jié)5  土的動剪切模量和阻尼比及對土層地震反應(yīng)的影響  5.1  土的動力學(xué)特性國內(nèi)外研究對比  5.2  新推薦值和原規(guī)范值對土層地震反應(yīng)的影響  5.3  非均等固結(jié)下土的動剪切模量對土層地震反應(yīng)的影響  小結(jié)6  豎向地震動對土動力學(xué)性能影響的簡化分析方法  6.1  計(jì)算方法和原理  6.2  豎向地震動對地表土體最大剪應(yīng)變的影響  6.3  豎向地震動對動剪切模量比和阻尼比的影響  小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1　動剪切模量和阻尼的研究與應(yīng)用　　巖土的動剪切模量和阻尼是巖土動力學(xué)特性的首要參數(shù)，是土層和地基地震反應(yīng)分析中必備的動力學(xué)參數(shù)，也是場地地震安全性評價中必不可少的內(nèi)容。為了確定土的動剪切模量和阻尼比，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛研究，并取得了許多有價值的研究成果。土的動剪切模量和阻尼比分析雖然十分重要，但是由于土本身的多變性及儀器設(shè)備水平等原因，使對這一問題的研究變得很復(fù)雜。其中，考慮到地震這類動荷載作用下土體的變形和破壞特點(diǎn)，研究動剪切模量和阻尼具有特殊重要的意義?！　r土動剪切模量和阻尼主要通過試驗(yàn)獲得。測試方法一般有兩種，一種是現(xiàn)場測試，另一種是實(shí)驗(yàn)室測試，二者相互補(bǔ)充，各有所長，有時可以相互驗(yàn)證?，F(xiàn)場測試的重要物理量之一是土的波速，從中可以得到土的最大動剪切模量，但其主要適用于小應(yīng)變的情況。通過室內(nèi)試驗(yàn)，可測定土的動剪切模量和阻尼比，這方面的研究成果已有很多，一些技術(shù)手段也較為成熟。對于土的非線性的情況，目前主要仍由室內(nèi)試驗(yàn)測定。相對來說，這方面實(shí)驗(yàn)室的研究理論比較扎實(shí)，某些參數(shù)（如阻尼比）更容易在實(shí)驗(yàn)室測定。從具體的工程設(shè)計(jì)角度，應(yīng)更注重現(xiàn)場測試技術(shù)。從研究工作的角度來看，實(shí)驗(yàn)室可設(shè)定和控制試驗(yàn)條件，進(jìn)行參數(shù)分析，使理論得到發(fā)展，現(xiàn)場測試結(jié)果也需要實(shí)驗(yàn)室結(jié)果進(jìn)行解釋和對比。但是，實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果在應(yīng)用時，應(yīng)該考慮與現(xiàn)場條件的差異，對實(shí)驗(yàn)室條件下的理論進(jìn)行修正?！　　?/pre>




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　　巖土動力學(xué)參數(shù)有很多，本書重點(diǎn)研究巖土動力學(xué)特性中的兩個重要參數(shù)——巖土動剪切模量和阻尼。從測試技術(shù)、試驗(yàn)研究和應(yīng)用角度，采用試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬等多種手段，對與巖土的動剪切模量和阻尼有關(guān)的幾個重要問題進(jìn)行深入研究，研究內(nèi)容主要包括三個方面：試驗(yàn)技術(shù)和試驗(yàn)可靠性分析方法，土動剪切模量理論，土動剪切模量和阻尼應(yīng)用在土體地震反應(yīng)分析中涉及的幾個重要問題。該書可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書使用。





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