论文部分内容阅读
土体动剪切模量和阻尼比是分析土体动力特性必不可少的参数,是土层地震反应分析或机器设备基础振动分析的重要动力参数。土颗粒的矿物成分,尤其是黏土矿物成分,对土的基本性质及动力特性具有重要影响,但是现有土体动剪切模量和阻尼比的影响因素研究主要围绕围压及孔隙比等展开,关于土颗粒矿物成分效应的探究较少且多集中于砂(粉)土液化方面。同时,小应变条件下土体的动力特性主要反映在动应力-动应变关系上,适于动剪切模量和阻尼比的研究。因此,本文考虑饱和黏土小应变动力特性的黏土矿物效应,并进行试验研究和相关机理分析。 本文采用GZZ-10共振柱设备的自振柱法,控制试样初始孔隙比及作用围压,研究小应变条件下不同蒙脱石和高岭石配比及不同围压作用时间对黏土动剪切模量和阻尼比的影响。其中,矿物配比试验结果表明随着土样中蒙脱石含量的增多,动剪切模量变大,尤其有最大动剪切模量变化显著;同时,最小阻尼比大致随着蒙脱石含量的增多而提高。围压作用时间试验表明黏土试样的最大动剪切模量会随围压作用时间增大而提高,且矿物配比不同会有围压作用时间对最大动剪切模量的影响程度不同。在试验的基础上,分别提出基于蒙脱石与高岭石比例和围压作用时间的Hardin-Black最大动剪切模量修正。最后,结合电镜图片,本文从土颗粒与水的结合水膜特性以及土骨架蠕变等方面对土体动力特性的黏土矿物效应进行解释分析。