确定砂土动剪切模量和阻尼比的方法对比
Comparison of Methods for Determining Sand Dynamic Shear Modulus and Damping Ratio作者机构:河北大学河北省土木工程监测与评估技术创新中心河北保定071002 河北大学建筑工程学院河北保定071002 91144部队辽宁大连116041
出 版 物:《吉林大学学报(地球科学版)》 (Journal of Jilin University:Earth Science Edition)
年 卷 期:2021年第51卷第5期
页 面:1366-1380页
核心收录:
学科分类:081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程]
基 金:中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项资助项目(2019EEEVL0202) 河北省自然科学基金项目(E2020201017,E2019201422)
主 题:规范法 Kumar法 自相关函数法 Das and Luo法 Kokusho法 互相关函数法 动剪切模量 阻尼比 砂土
摘 要:确定土体动剪切模量的常用方法有规范法、Kumar法和自相关函数法,确定相应阻尼比的方法有规范法、Das and Luo法、Kokusho法、Kumar法和互相关函数法,为了分析不同方法所产生差异,实现定量化对比分析,笔者以福建标准砂(粒径为0.5~1.0 mm)为研究对象,采用不排水的应力控制动三轴试验,探讨不同的确定土体动剪切模量和阻尼比方法的差异性,并给出了不同土体条件建议选用的方法。结果表明:1)3种方法确定动剪切模量的结果有一定的差异,随剪应变的增大结果的差异逐渐增大,有效围压对结果的差异性有所影响,当剪应变为4×10^(-3),有效围压为100 kPa时,3种方法差异显著,相对误差最大接近20%;2)而5种方法确定阻尼比的结果差异显著,随着剪应变的增大,5种方法确定的阻尼比相对误差大体上均在迅速减小,只有规范法在有效围压为100 kPa时,其相对误差有较小的增大趋势;5种方法中,Kumar法确定的阻尼比最接近平均阻尼比,互相关函数法远高于平均阻尼比,Das and Luo法和Kokusho法确定的阻尼比基本一致但低于平均阻尼比。建议以后的工程应用中,加载方式为应力控制时,可采用自相关函数法确定动剪切模量,采用Kumar法确定阻尼比,二者确定的动剪切模量和阻尼比均最接近平均值。