徐州城区黏性土与粉土的动剪切模量与阻尼比特性

doi:10.16285/j.rsm.2022.0124

岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (S1): 163-172.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0124

徐州城区黏性土与粉土的动剪切模量与阻尼比特性

陈国兴^{1, 2}，韩勇¹，梁珂³

1.南京工业大学岩土工程研究所，江苏南京 210009；2.江苏省土木工程防震技术研究中心，江苏南京 210009； 3. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124

收稿日期:2022-01-23 接受日期:2022-04-19 出版日期:2023-11-16 发布日期:2023-11-16
作者简介:陈国兴，男，1963年生，博士，教授，主要从事土动力学与岩土地震工程方面的研究。
基金资助:
国家重点研发计划项目（No. 2018YFC1504301）

Dynamic shear modulus and damping ratio characteristics of clayey and silt soils in Xuzhou urban area

CHEN Guo-xing^{1, 2}, HAN Yong¹, LIANG Ke³

1. Institute of Geotechnical Engineering, Nanjing Tech. University, Nanjing, Jiangsu, 210009, China; 2. Civil Engineering and Earthquake Disaster Prevention Center of Jiangsu Province, Nanjing 210009, China; 3. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of the Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China

Received:2022-01-23 Accepted:2022-04-19 Online:2023-11-16 Published:2023-11-16
Supported by:
This work was supported by the National Key R&D Project of China (2018YFC1504301).

摘要/Abstract

摘要：

利用自振柱试验仪，研究了徐州城区41个钻孔、165个黏性土和粉土原状土样的动剪切模量比G/G₀和阻尼比λ 随剪应变幅值γ_a的变化特征，探讨了有效围压、塑性指数和地质年代对徐州城区Q₃和Q₄黏土、Q₄粉质黏土与Q₄粉土G/G0-γa 和λ-γa 关系的影响。结果表明：有效围压越大，塑性指数越大，相近深度土样的地质年代越新，土体的非线性越弱；给出了3类土的G/G₀-γ_a和λ-γ_a关系的上、下包络线，定量地分析了土类、有效围压、塑性指数和地质年代等因素对各类土G/G0-γa 和λ-γa 经验关系的影响规律，并建立了预测G/G0-γa 和λ-γa 的经验公式。该成果有利于对徐州城区土动力特性的认知，并对该地区工程场地地震效应的评价具有借鉴和参考价值。

关键词: 土的动力特性, 动剪切模量比, 阻尼比, 经验公式

Abstract:

Using the self-vibration column apparatus, the experimental investigation on the 165 undisturbed clayey and silt soil samples obtained from 41 boreholes in Xuzhou urban area were conducted to evaluate the characteristics of dynamic shear modulus ratio G/G₀ and damping ratio l with the shear strain amplitude γa . Special focus is given to the influence of effective confining pressure, plasticity index, and geological age on the G/G0-γa and λ-γa curves of Q₃ and Q₄ clay soils, Q₄ silty clay soil and Q₄ silt soil. The results indicate that the larger the effective confining pressure is, the larger the plasticity index is, the newer the geological age is when the depth is similar, and the weaker the nonlinearity of soils is. The upper and lower envelopes of the G/G0-γa and λ-γa test data of three soils were proposed. The influence characteristics of soil type, effective confining pressure, plasticity index, and geological age on the G/G0-γa and λ-γa curves of three soils were quantitatively analyzed, and the corresponding empirical formulas for predicting G/G0-γa and λ-γa curves were established. The results are beneficial to understand the dynamic characteristics of various soils in Xuzhou urban area, and have a helpful reference for the evaluation of seismic site effects in this area.

Key words: soil dynamic characteristics, dynamic shear modulus, damping ratio, empirical formula

中图分类号: TU 411

陈国兴, 韩勇, 梁珂, . 徐州城区黏性土与粉土的动剪切模量与阻尼比特性[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 163-172.

CHEN Guo-xing, HAN Yong, LIANG Ke, . Dynamic shear modulus and damping ratio characteristics of clayey and silt soils in Xuzhou urban area[J]. Rock and Soil Mechanics, 2023, 44(S1): 163-172.

参考文献

相关文章 15

[1]	董林, 陈强, 夏坤, 李彦苍, 李燕, 王晓磊. 细粒土黏性对液化与循环软化特性影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 228-237.
[2]	刘璐, 李帅学, 张鑫磊, 高洪梅, 王志华, 肖杨. 微生物加固珊瑚砂动剪切模量与阻尼比特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3410-3420.
[3]	张大伟, 李昊泽, 刘飞禹, 冯忞, . 双向循环荷载作用下胶−砂粒径比对橡胶砂剪切特性影响[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 239-247.
[4]	王丽艳, 蒋飞, 庄海洋, 王炳辉, 张雷, 李明, . 考虑水化期影响的橡胶−钢渣填料动力特性与微观分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 53-62.
[5]	周恩全, 白宇航, 姚缘, 王龙, 陆建飞, . 橡胶混合黏土小应变剪切模量特性试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(3): 705-713.
[6]	王盛年, 苏俊, 郭双枫, 谷雷雷, 陈泽玮, 赵凯, . 地聚物稳定粗粒填料静动力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 350-364.
[7]	王奕霖, 李飒, 段贵娟, 李怀亮, 赵福臣. 深海超软土动剪切模量与阻尼比特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3261-3271.
[8]	庄心善, 周荣, 周睦凯, 陶高梁, 金合意. 孔隙溶液对循环荷载作用下膨胀土累积变形及阻尼比影响研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 1-10.
[9]	刘汉香, 别鹏飞, 李欣, 魏应松, 王铭萱, . 三轴多级循环加卸载下千枚岩的力学特性及能量耗散特征研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 265-274.
[10]	侯娟, 邢行, 徐东, 陆向前, . 土工膜-土工布界面动力剪切特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 365-376.
[11]	原鹏博, 朱磊, 钟秀梅, 董兰凤, 谌文武, . 酶诱导碳酸钙沉淀加固遗址土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(12): 3385-3392.
[12]	王盛年, 高新群, 吴志坚, 惠洪雷, 张兴瑾, . 水泥偏高岭土复合稳定粉砂土渗透特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(11): 3003-3014.
[13]	程坦, 郭保华, 孙杰豪, 田世轩, 孙崇轩, 陈岩, . 非规则砂岩节理剪切变形本构关系试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 51-64.
[14]	庄心善, 周睦凯, 陶高梁, 周荣, 彭承鸿, 林万锋. 循环荷载下发泡聚苯乙烯改良膨胀土动弹性模量与阻尼比试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2427-2436.
[15]	王柳江, 刘斯宏, 赵志杰, 沈超敏, 鲁洋. 土工袋界面动力特性的循环直剪试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1625-1634.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

徐州城区黏性土与粉土的动剪切模量与阻尼比特性

Dynamic shear modulus and damping ratio characteristics of clayey and silt soils in Xuzhou urban area

PDF (Chinese)

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0