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南黄海大丰海域海洋土剪切模量和阻尼特征研究
2025年
为探究南黄海大丰地域海洋土的模量阻尼特性,对该海域0~200 m深度范围内各地层土类开展GDS循环三轴测试研究。结果表明:该区域土剪切模量和阻尼各个应变下分布基本满足正态分布,模量比变异系数与剪应变之间呈正相关,而阻尼比则相反,总体上阻尼比的变异性比模量更突出,土类对变异性有显著影响。对比我国其他海域海洋土,该海域各地层土剪切模量总体不高,阻尼则在1×10^(-6)~5×10^(-4)应变范围内发展缓慢,5×10^(-4)以后发展较快导致最终阻尼偏大,相应G/G_(max)-γ、λ-γ曲线整体表现出较弱的非线性以及滞后性的区域力特征。G_(max)随土层深度呈现出持续递增的趋势,且粉土的增长速率最大,埋深对南黄海大丰海域海洋土最大剪切模量影响相对其他海域不显著。综合研究结果,给出了南黄海大丰海域典型地层海洋土不同埋深下的推荐值,为该海域内海洋建设工程的地震安全性评价工作以及未来海域地震区划的开展提供重要的借鉴与参考。
陈蕾冀卫东陶小三李荣富王海波朱海伦
关键词:海洋土动剪切模量阻尼比动三轴试验
基于可解释性人工智能的饱和珊瑚砂剪切模量预测方法
本发明公开了一种基于可解释性人工智能的饱和珊瑚砂剪切模量预测方法,包括制备饱和珊瑚砂试样并进行试验,生成数据集,利用CNN‑TCN‑Attention组合神经网络建立饱和珊瑚砂剪切模量预测模型并训练;利用SHAP方法...
阮滨郭洋胡耀东黄浩周正龙王苏阳席仁强
红黏土剪切模量比与阻尼比概率分布特征研究
2024年
为探讨红黏土的力学参数特征,揭示剪切模量比与阻尼比在典型剪应变条件下的概率分布规律,本文以广西红黏土为研究对象,通过收集整理321组力特性试验基础数据,给出了广西红黏土在典型剪应变条件下剪切模量比与阻尼比随剪应变的试验推荐关系曲线,分析了不同概率水准条件下剪切模量比和阻尼比的不确定性分布形态,并利用Boltzmann曲线给出了不同概率水准下剪切模量比与阻尼比的上下限值及拟合公式。通过与前人给出的常规土类研究结果进行对比,初步揭示了红黏土力特性与深度和剪应变的关系规律。研究表明:红黏土剪切模量比、阻尼比在八组典型剪应变条件的上下限值随超越概率的变化呈现一定的规律,在数学形式上均满足Boltzmann方程。当剪应变在1×10^(-4)~1×10^(-3)时,剪切模量比与阻尼比离散程度均达到最大。在同一剪应变条件下,随着超越概率的增大,红黏土剪切模量比与阻尼比上下限之间的差距显著增大。
刘娟蒙云龙许国栋兰景岩
关键词:红黏土概率分布动剪切模量比阻尼比
基于颗粒尺寸与级配的微生物固化钙质砂最大剪切模量试验研究被引量:1
2024年
微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)是一种用于改善砂土力特性的降碳减污型加固技术。利用MICP加固技术对南海海域钙质砂样进行加固处理,并开展一系列共振柱试验与扫描电子显微镜试验,系统地讨论颗粒尺寸d_(50)、不均匀系数C_(u)及曲率系数C_(c)对MICP固化砂最大剪切模量G_(max)的影响。试验结果表明:钙质砂的G_(max)随着d_(50)增大而增大,随着C_(u)增大而减小,随着C_(c)增大而先减小后增大;与此同时,MICP固化砂的G_(max)与C_(u)和C_(c)的对应关系跟钙质砂保持相同,但G_(max)则随着d_(50)增大而先增大后减小;此外,MICP固化效果与碳酸钙含量相关,而碳酸钙含量的差异归因于颗粒尺寸大小与颗粒级配均匀性的差异,其主要通过孔隙数量和体积的不同来影响细菌的滞留量。针对是否考虑碳酸钙含量修正的初始孔隙比,提出考虑颗粒尺寸与级配特征的G_(max)预测模型,并采用大量文献数据验证模型的有效性与适用性。该试验研究可为采用MICP技术改善钙质砂力特性的实际工程运用提供理论依据。
单毅平阳泽袁杰崔杰崔杰童华炜
关键词:钙质砂最大动剪切模量颗粒尺寸颗粒级配
长江漫滩相超固结软土最大剪切模量试验研究
2024年
为探究长江漫滩相超固结软土最大剪切模量G_(max)变化特征,利用弯曲元对原状长江漫滩相软土开展了系列试验研究,探讨了不同超固结比H_(OCR)、初始有效固结围压σ'_(3c)及孔隙比e对漫滩相软土G_(max)的影响规律。试验结果表明,当σ'_(3c)和H_(OCR)均相同时,G_(max)随e的增大而减小;H_(OCR)的增大会导致G_(max)随e的衰减速度逐渐降低,而σ'_(3c)的增大不会引起G_(max)衰减速度的变化。孔隙归准化最大剪切模量G_(max)/F(e)随归准化初始有效围压σ'_(c0)/Pa的增大而增加,但其增长速率逐渐降低,G_(max)/F(e)与σ'_(3c)/Pa呈幂函数关系。基于回归分析,提出了合理表征具有不同超固结状态、初始应力条件及密实程度的长江漫滩相软土G_(max)预测方法,并通过独立试验验证了该方法的有效性。
周瑞荣李浩李浩周逸枫吴琪
关键词:超固结比孔隙比
沉积方向对珊瑚砂剪切模量及阻尼比的影响
2024年
复杂地质赋存环境下珊瑚砂具有显著的各向异性特征,颗粒的沉积方向显著影响其力特性。对南沙岛礁珊瑚砂开展均等固结的共振柱试验,探究了珊瑚砂颗粒的沉积方向角φ(沉积面与水平面的夹角)和初始有效固结围压σ0’对其剪切模量G和阻尼比λ的影响。在给定φ下,G随剪应变幅值γ_(a)增大而减小的速率随σ0’的增大而增加;给定σ0’下,G随γ_(a)增大而减小的速率随φ增大呈现先减后增的趋势,φ=60°时G—γ_(a)曲线位于最下方。最大剪切模量G_(0)随φ的增大表现出先减后增的现象,且φ对G_(0)的影响随σ0’的增大而降低。建立了考虑φ和σ0’影响的修正Hardin模型,预测和量测的G_(0)值偏差小于10%。剪切模量比G/G_(0)—γ_(a)曲线对φ不敏感,结合修正Hardin模型和Davidenkov骨架曲线预测和量测的G值偏差小于15%。在陈国兴等(2006)提出的阻尼比经验模型中引入φ影响的修正项,预测和量测的λ值偏差小于20%。
徐子皓秦悠马维嘉陈国兴
关键词:动剪切模量阻尼比
应力路径对盐城粉质黏土剪切模量影响试验研究
2024年
沿海地区地下土常受到地震、施工、波浪等各种力作用的影响。为了研究应力路径对粉质黏土力特性的影响,选取盐城地区不同深度的粉质黏土原状样进行循环应力路径下的共振柱试验。结果表明:应力历史对土力参数响应的影响显著,加卸载路径间土的最大剪切模量Gmax和剪切模量G之间有明显差异;在围压0~80 kPa时,Gmax快速上升,变异性减小;地质年代和埋深对土力学参数的变化起重要作用。随着埋深增加,各应力路径下Gmax和围压变化时G的差异不断扩大,当地质年代发生变化时,G显著增加;根据试验提出最大剪切模量与围压间的拟合关系式并提供不同应力历史粉质黏土的拟合结果,为盐城以及相关沿海地区的工程设计和施工提供参考。
王喆恺谭慧明陶小三
关键词:粉质黏土共振柱试验动剪切模量应力路径应力历史
大港油田埕海海洋土剪切模量与阻尼比试验研究
2024年
大港油田埕海区块是我国渤海湾海洋油气的重要产区,位于渤海湾西部沿海,属于地震高发区,因此,在该海域进行海洋工程设计建造时,必须根据工程场地的剪切模量和阻尼比等力学参数进行地震安全性评价。采用共振柱试验仪对大港埕海海域0~120 m不同深度的海洋土土样进行土体参数测试与研究。研究发现埕海海洋土剪切模量随着剪应变的增大而降低、阻尼比随着剪应变的增大而增大,同时发现围压与剪切模量、阻尼比近似成线性关系等规律。相关研究成果可为海洋工程场地的设计、施工及抗震分析提供技术参考依据。
祁磊边锋姚志广邓海峰许浩李春
关键词:海洋土共振柱动剪切模量阻尼比
考虑级配影响的珊瑚砂最大剪切模量试验研究被引量:2
2023年
对不同级配的南沙岛礁珊瑚砂进行共振柱试验,测试不同孔隙比e的珊瑚砂在20~300 kPa围压下的最大剪切模量G_(0),分析不均匀系数C_(u)、平均粒径d_(50)和细粒含量F_(c)对珊瑚砂G_(0)的影响,并建立珊瑚砂的G_(0)经验模型。结果表明:珊瑚砂的孔隙比e普遍大于陆源砂砾土;同一有效围压σ'0下,珊瑚砂的G_(0)-e曲线随C_(u)的增大而降低,随d_(50)的增大而升高,以F_(c)≈20%为界,随F_(c)的增大先降低后缓慢升高;陆源砂砾土的G_(0)经验模型将低估珊瑚砂的G_(0)值;F_(c)对G_(0)影响的本质是不同细粒含量的珊瑚砂具有不同的C_(u)和d_(50),C_(u)和d_(50)对G_(0)的影响隐含了F_(c)对G_(0)的影响。基于Hardin模型给出考虑C_(u)、d_(50)影响的珊瑚砂G_(0)预测模型,并引入修正系数A',以考虑颗粒类型等复杂因素的综合影响,采用不同海洋珊瑚砂的试验数据对G_(0)预测模型进行验证。
梁珂岳冲周正龙杭天柱
关键词:最大动剪切模量共振柱试验级配
海洋土剪切模量比和阻尼比预测不确定性特性被引量:6
2023年
土体剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ随剪应变幅值γ_(a)的变化曲线的不确定性对场地非线性地震反应分析结果的不确定性有重要影响。以莱州湾海床110 m以浅的原状粉质黏土试样G/G_(max)和λ的试验数据为例,采用Davidenkov骨架曲线描述G/G_(max)曲线,λ表示为小应变阻尼比λ_(min)和G/G_(max)的函数,发现描述G/G_(max)曲线的参数A、B、γ_(r)及λ_(min)的预测方程均为海床深度H的函数。基于点估计法的不确定性传递分析表明,参数A、B和γ_(r)三者的不确定性共同引起的预测G/G_(max)的总体不确定性以及仅由单一参数A、B、γ_(r)值的不确定性引起的预测G/G_(max)的单变量不确定性均随γ_(a)的增大而先增大后减小。预测G/G_(max)的总体不确定性和仅由B或γ_(r)的不确定性引起的预测G/G_(max)的单变量不确定性均随H的增加而降低;参数A的不确定性引起的预测G/G_(max)的单变量不确定性随H的增加而增大。由G/G_(max)和λ_(min)两者的不确定性引起的预测λ的总体不确定性以及仅由G/G_(max)的不确定性引起的预测λ的单变量不确定性均随γ_(a)的增大而略有先增大后减小的趋势,且均随H的增大而略有减小。由λ_(min)的不确定性引起的预测λ的单变量不确定性与γ_(a)无关且随H的增大而略有增大。
张岩陈国兴赵凯赵凯江志杰杨文保
关键词:海洋土动剪切模量比阻尼比不确定性点估计法

相关作者

陈国兴
作品数:607被引量:4,188H指数:36
供职机构:南京工业大学土木工程学院岩土工程研究所
研究主题:地震反应 阻尼比 振动台试验 动剪切模量 地下结构
袁晓铭
作品数:365被引量:1,912H指数:25
供职机构:中国地震局工程力学研究所
研究主题:液化 地震动 砂土液化 剪切波速 汶川地震
孙静
作品数:63被引量:598H指数:11
供职机构:黑龙江大学建筑工程学院
研究主题:动剪切模量 阻尼比 最大动剪切模量 共振柱试验 固结比
孙锐
作品数:192被引量:1,117H指数:19
供职机构:中国地震局工程力学研究所
研究主题:液化 地震动 孔隙水压 孔压 阻尼比
胡庆兴
作品数:35被引量:356H指数:12
供职机构:南京工业大学土木工程学院岩土工程研究所
研究主题:阻尼比 新近沉积土 动剪切模量比 自振柱试验 复合桩基