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不同土体的阻尼特性探析和其微观结构差异辨识

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不同土体的阻尼特性探析和其微观结构差异辨识

作者：崔迪南昌航空大学

学位级别：硕士

土体作为地震波传播介质和结构的地基,其阻尼是土体动力学分析的一个重要指标,土体阻尼的研究仍然是个热点。本文对黄土、粉土、粘土、红土等不同土体,借助3D打印技术设计制备了土体阻尼专用测试盒;利用动态热机械分析仪(DMA仪)盒土阻... 详细信息

土体作为地震波传播介质和结构的地基,其阻尼是土体动力学分析的一个重要指标,土体阻尼的研究仍然是个热点。本文对黄土、粉土、粘土、红土等不同土体,借助3D打印技术设计制备了土体阻尼专用测试盒;利用动态热机械分析仪(DMA仪)盒土阻尼测试与应变能有限元分析(ANSYS)相结合求取土体阻尼的方法,研究了该不同土体在不同含水率、密度、加载频率、温度和多次扰动加载等因素影响下的阻尼振幅谱变化规律。借助能谱元素分析仪(EDS)获得了该不同土体的元素成分并分析了其差异;借助场发射扫描电镜(FESEM)、冷冻干燥仪和Image Pro Plus6.0图像处理分析软件,建立了土体微观结构测试的制样方法和微观孔隙参数的提取方法,并获得了该不同土体微观结构的显微图片和相关微观孔隙参数,分析探讨了其微观结构的差异与特点。得出以下主要结论:(1)土体阻尼随振幅不同而明显不同且均有一峰值,故在土体动力学设计和预测时,选取土体阻尼值需根据工程中的振幅对应来合理取值。(2)黄土、粉土、粘土和红土等不同土体的阻尼值存在明显差异,工程应用上必须区别取值。(3)土体含水率是影响土体阻尼的一个较敏感指标,粉土、粘土和红土的阻尼峰值均随含水率的增大而增大,其饱和含水率对应的阻尼峰值最大。(4)土体阻尼峰值随其密度的增大而增大,工程上夯实结构周边基础土体有利于其阻尼的提高。在0.1.0Hz频率范围内,土体阻尼随振动频率的升高而略有减小。(5)含水土体的阻尼对温度较敏感,当温度从0℃增大到40℃时,土体阻尼损耗因子随之增大。(6)土体受多次振动扰动后阻尼峰值有随之波动的现象,故可以以波动区间的最低阻尼值作为工程设计与预测时的保守取值。(7)地下不同深度的土体由于土体结构不同故其阻尼值不同,设计计算时应考虑该阻尼变化的影响。通过对不同深度交错分布的粉质粘土、粉土微观结构研究,发现随着深度的增加,土体的孔隙率大小成波动变化且与阻尼波动对应。(8)通过对不同含水率下粉质粘土的微观结构研究,发现随着含水率的增大,粘土的孔隙率在减小,平均直径大于20μm的大孔隙所占比例略有减少,其宏观力学上的表现是粉质粘土阻尼损耗因子随着含水率的增大而增大。(9)本文将土体冷冻干燥制样、场发射扫描电镜捕获微观图像、Image Pro Plus6.0软件分析提取土体微观孔隙参数等技术相组合,所成功构建的土体微观结构分析方法是行之有效的,有待深入扩展研究。

关键词：不同土体阻尼特性关键参数微观结构方法组合

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用试桩值反演分析不同土体预应力砼管桩参数

探矿工程（岩土钻掘工程） 2004年第7期31卷 1-4页

作者：陈良州福建省水文地质工程地质勘察研究院福建漳州363000

通过3个场地试桩资料反演分析,取得不同土体管桩参数选取原则与方法初步成果:砂性土侧阻力、端阻力可据实测标贯击数加5击后的密实度按桩基规范选取,且具有桩端进入持力层越深端阻力越大的特点,甚至可将砾砂的端阻力提高到卵石挡选取;... 详细信息

通过3个场地试桩资料反演分析,取得不同土体管桩参数选取原则与方法初步成果:砂性土侧阻力、端阻力可据实测标贯击数加5击后的密实度按桩基规范选取,且具有桩端进入持力层越深端阻力越大的特点,甚至可将砾砂的端阻力提高到卵石挡选取;上更新统粘性土侧阻力、端阻力亦可据实测液性指数提高一挡或半挡按桩基规范选取;全新统粘性土、上更新统粉土侧阻力可据实测液化指数或密实度直接按桩基规范选取。

关键词：不同土体预应力管桩反演分析

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日本柳杉在不同岩性土体上的生长情况研究

安徽农业科学 2008年第17期36卷 7410-7412页

作者：杜文军谢双喜贵州大学林学院贵阳花溪550025

[目的]进一步研究日本柳杉的生长与土体的关系,为其合理布局提供依据。[方法]选择贵州黔中地区石英砂岩、煤系砂页岩、紫色砂岩、第四纪粘土、灰质白云岩及变质砂岩栽种日本柳杉,观察其在不同岩性土体上的生长情况。[结果]日本柳杉的保... 详细信息

[目的]进一步研究日本柳杉的生长与土体的关系,为其合理布局提供依据。[方法]选择贵州黔中地区石英砂岩、煤系砂页岩、紫色砂岩、第四纪粘土、灰质白云岩及变质砂岩栽种日本柳杉,观察其在不同岩性土体上的生长情况。[结果]日本柳杉的保存率在石英砂岩和煤系砂页岩上较高,在第四纪粘土上最低。不同岩性土体对日本柳杉的树高生长有一定的影响,随着年限的增加,影响越来越小。不同岩性土体对地径生长在生长早期存在显著差异(P不同岩性土体对日本柳杉的胸径生长没有产生显著差异。[结论]不同岩性土体上栽种的日本柳杉反映出不同的适应性和生长效应。

关键词：日本柳杉地径胸径不同土体不同岩性

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不同岩性土体对日本柳杉生长影响试验初报

江西林业科技 2007年第1期35卷 28-29页

作者：胡国珠钟家彬谢双喜胡加林江西省林业调查规划研究院江西南昌330046 江西农业大学园林与艺术学院江西南昌330045 贵州大学林学院贵阳花溪550025 江西省林业厅科学技术与国际合作处江西南昌330046

通过对黔中地区6种不同岩性土壤进行栽种日本柳杉的实验研究,其初步结果表明,不同岩性土体对日本柳杉的生长发育产生了一定影响。日本柳杉在6种不同土体上的成活率,在煤系砂页岩上较好达88.33%,而在灰质白云岩较差。高生长则在灰质白云... 详细信息

通过对黔中地区6种不同岩性土壤进行栽种日本柳杉的实验研究,其初步结果表明,不同岩性土体对日本柳杉的生长发育产生了一定影响。日本柳杉在6种不同土体上的成活率,在煤系砂页岩上较好达88.33%,而在灰质白云岩较差。高生长则在灰质白云岩和煤系砂页岩上长势略好于其它岩性的土壤,但并没有产生显著的差异。地径的生长在不同岩性的土壤上产生了显著差异。

关键词：日本柳杉不同岩性不同土体生长规律

成样方法对多种土体排水剪切试验结果的影响对比

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防灾减灾工程学报 2015年第2期35卷 160-165页

作者：郭莹王海礁大连理工大学建设工程学部岩土工程研究所辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室辽宁大连116024

通过利用干、湿2种成样方法制备的松、密状态的细砂、中砂、粉砂和粉土试样的三轴固结排水剪切试验的结果对比,分析了分别采用干装法、湿装法制备的试样试验结果的共性和差异,并对比了其应力应变关系、体变关系、有效应力比等特性。结... 详细信息

通过利用干、湿2种成样方法制备的松、密状态的细砂、中砂、粉砂和粉土试样的三轴固结排水剪切试验的结果对比,分析了分别采用干装法、湿装法制备的试样试验结果的共性和差异,并对比了其应力应变关系、体变关系、有效应力比等特性。结果表明:4种土体分别采用干装法和湿装法制备试样所获得的试验结果均存在差异,且密实状态下的差异不如疏松状态下的明显。疏松状态下,湿装法试样基本呈现应变硬化和剪缩现象,而干装法试样均呈现应变软化和剪胀现象;密实状态下,干装法试样呈现应变软化和剪胀现象,湿装样试样则呈现应变硬化和剪缩现象。通过对不同土体抗剪强度指标的对比发现,干装法试样的强度指标均大于湿装法试样。

关键词：固结排水剪切试验成样方法不同土体强度指标

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微生物诱导碳酸钙矿化的固土性能及调控研究

微生物诱导碳酸钙矿化的固土性能及调控研究

作者：孔莉亭内蒙古工业大学

学位级别：硕士

微生物诱导碳酸钙矿化(microbial induced calcite precipitation,MICP)可在固岩土工程中用于固结土体,与传统的化学和物理固土相比,MICP技术有易操作、对环境友好等优势。但是对于不同的土体基质,如何达到优良的矿化效果,尚未有深入研... 详细信息

微生物诱导碳酸钙矿化(microbial induced calcite precipitation,MICP)可在固岩土工程中用于固结土体,与传统的化学和物理固土相比,MICP技术有易操作、对环境友好等优势。但是对于不同的土体基质,如何达到优良的矿化效果,尚未有深入研究。本文以不同土体为研究对象,利用巴氏芽孢杆菌水解尿素进行碳酸钙的矿化以固结土体,系统地研究了MICP矿化过程中的影响因素及固土性能,探究了固土性能与碳酸钙间的互作关系;此外,本文还创新性地将小分子物质作为调控剂调控MICP体系中碳酸钙的形成,用以提高小粒径土体的固结效果。本文通过控制矿化过程,实现MICP在不同土体基质中矿化过程的可控调节。首先探究了MICP体系中,不同因素对碳酸钙沉淀的影响及机理。通过改变环境的pH值和调节不同Ca:NH比例、菌液浓度(OD)、反应时间探究碳酸钙的变化。(1)pH>8时更容易出现方解石型碳酸钙晶体;(2)当初始尿素浓度为20 g/L,Ca和NH摩尔比为4:1～1:1时,容易生成球霰石型碳酸钙晶体;(3)随着反应时间从6 h延长到72 h,碳酸钙晶体逐渐全部转化为方解石型。(4)随着菌液浓度从2.0降低到0.6,碳酸钙晶体从球霰石和方解石的混合晶型转变为方解石型。其次使用自由渗透装置和由土工布制成的柔性模具进行固结土体的实验研究,通过一系列分析手段如FTIR、SEM和无侧限抗压强度等探究MICP对不同类型土体的固化效果。(1)在OD为0.3,Ca浓度为0.3 mol/L的反应条件下,对粗砂的固结效果最佳,无侧限抗压强度为2.15 MPa;(2)OD为0.6,Ca浓度为1.0 mol/L时最适合细砂的固结,无侧限抗压强度为3.42 MPa。结果还表明,不同土体的固结强度与碳酸钙大小有相关性,粗砂中产生的碳酸钙粒径大,则无侧限抗压强度高;细砂则相反,产生的碳酸钙粒径小,无侧限抗压强度高。此外,本研究创新性地通过在MICP体系中加入调控剂调控碳酸钙的形貌和粒径,对粒径小的细砂及更小粒径的土起到了更好的固结效果。研究表明,(1)柠檬酸和柠檬酸铵的加入对小粒径砂土的固化效果较好,细砂的力学强度最大值为2.69MPa,比未加入调控剂的细砂强度提高了3.5倍;(2)粉土试件的力学强度可达到1.86MPa。

关键词： MICP 不同土体固结调控剂可控调节