动强度试验研究现状

土的动力特性主要是指变形特性和强度特性，强度问题一般属于大变形范围的问题，, 包括一般土的动力强度问题和特殊条件下土的振动液化问题。

室内动力测试仪器主要有动三轴仪 、动剪切仪、共振柱、振动台、离心机等，并对各测试仪器的特点作了简单综述，指出动三轴试验的数据精度高、可靠性强。从随机地震荷载作用下原状黄土动强度的试验中，出现了大量原状黄土的室内动三轴试验，有原状黄土的动变形强度特性、黄土动力参数的测定、土的动强度与静强度关系，国内外学者的研究成果不尽一致。通过工程实践及试验，土的动强度与土体的原位应力状态直接相关，当土的固结主应力比Kc =σ1 / σ3 =1. 0 时，土的动强度最低，不论 Kc >1.0 或Kc<1.0 时，其强度均增大，即土体存在偏应力时，土的动强度都随之增长，Kc又随土的固结状态不同而不同；在饱和击实黄土的动模量、阻尼比、动强度、动孔压及抗液化特性试验中，指出饱和击实黄土的动应力—应变关系符合双曲线模型，模型中参数起始动剪切模量和最大动应力与轴向固结应力间均有良好的幂函数关系，且可以对不同固结应力状态归一，固结围压和固结比对阻尼比的影响较小，而动强度随固结围压的增大而减小，随Kc的增大而增大; 在原状黄土的动强度和震陷随含水量的变化规律中，塑限含水量可作为黄土动强度和震陷的界限含水量，小于塑限的含水量变化对震陷临界动应力和动粘聚力的影响非常显著，大于塑限的含水量变化对其影响微弱，指出动强度随含水量增加而减小，随固结压力的增大而增大，震陷则与之相反，动摩擦角不受含水量的影响。室内土动力测试仪器及其特点，指出室内土动力测试的研究方向与重点是：试验研究材料的扩大与延伸、复杂应力状态下土动力学特性研究、小应变下土动力参数的求取、土的动强度和液化及动力参数影响因素对动强度与液化基本概念作了较深入的探讨；进一步从实用出发探讨黄土的动、静力学特性参数之间的联系，以便用常规静力特性参数评估动力特性的可能性，对于不同区域的原状黄土在不同湿度状态下进行了动三轴震陷资料与常规压缩、湿陷试验资料的分析，指出在某一地区黄土动力特性研究中，重视干密度，尤其是含水量的变化是正确的，但对于不同地区的黄土，除考虑干密度和含水量的影响外，还必须考虑各地黄土不同结构性所构成的影响。随着土工试验仪器的改进，对非饱和原状黄土在动扭剪三轴仪上试验，初步反映了非饱和黄土在动荷载作用下孔隙压力的变化情况，非饱和黄土在常规动三轴试验中一般难以得到较为准确和具有较好规律性的试验结果；用 GDS 动三轴仪，在两种控制方式( 应力和应变) 下， 对压实黄土的动力特性和动力作用下的应力松弛特性进行了试验研究， 给出压实黄土在动下的应力应变随时间变化的表达式。 综上所述实现了动三轴试验由单向振动到双向振动的发展，使室内试验更近似地模拟现场状况 。

土的动强度是土力学研究尚不深入的一个领域。国内外学者对此问题的论述分歧较大，特别是对饱和软粘土的动强度。相当一些研究资料认为动强度不低于静强度，而且认为当振次<50时，土的动强度均大于静强度；当应变不超过1. 5%时，即使是中等灵敏的软粘土，在200次循环荷载振动下，其强度也几乎没有变化。在建筑工程中，动强度试验是指通过动三轴试验或其他动荷载试验测定土体或地基承载力或抗液化能力。这里动荷载一般多指地震 。在室内进行土的动力特性试验，主要包括两方面的内容：（1）确定土的动强度，用以分析在大变形条件下地基和结构物的稳定性，特别是沙土的振动液化问题；（2）确定剪切模量和阻尼比，用以计算在小变形条件下土体在一定范围内所引起的位移、速度、加速度或应力随时间的变化。

动强度试验通过试验测量材料或结构承受动荷载的能力。动荷载主要包括按一定规律重复变化的周期性荷载、瞬时以较大幅值变化的冲击载荷、形式上杂乱但有统计规律的随机荷载。加载设备有激振器、振动台、冲击摆、落锤、冲击炮、爆炸装置、可控火箭等设备；测量装置有位移传感器、速度传感器、加速度传感器、激光测振仪、动态应变仪、高速摄影和录像等设备；另外还需要综合数据采集、分析、处理和控制系统等设备。

动三轴仪是专门用于动三轴实验的仪器。动三轴试验属于土的动态测试内容，是室内进行土的动态特性时较普遍采用的一种方法。传统的振动三轴仪一般包括压力室、激振设备和量测设备三个系统。振动三轴仪的压力室与静三轴仪的压力室基本相同，结构材料、密封形式也大体一样。在量测设备方面，振动三轴仪要比静三轴仪复杂一些。振动三轴仪的量测记录，一般采用电测设备，即将动力作用下的动孔隙水压力、动变形和动应力的变化，通过传感器转换成电量或电参数的变化，再经过放大，推动光电示波器的振子偏转，引起光点移动，并在紫外线感光纸带上分别记录下来。振动三轴仪的激振设备，根据产生激振力方式的不同，可以分为电-磁激振式、惯性力振动式和电-气激振式等类型。每种类型又分为单向激振和双向激振两种。2100433B

1998年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

《电气工程名词》第一版。 2100433B

用于模拟动态路基动强度试验。 2100433B