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第1章 绪论1

1.1 土动力特性研究的意义1

1.1.1 地震危害1

1.1.2 其他动力问题2

1.2 土动力特性研究的特点及其方法2

1.2.1 研究历程2

1.2.2 动力荷载的类型及动力特性研究的特点4

1.2.3 土的动力特性测试技术6

1.3 土的动力本构模型和数值计算7

1.4 随机振动理论及地震振动系统的可靠性9

第2章 典型动力荷载作用下土中应力状态的特点12

2.1 概述12

2.2 地震荷载作用下循环应力的特点12

2.3 交通荷载作用下循环应力的特点17

2.4 波浪荷载作用下循环应力的特点20

2.5 冲击荷载作用下土中应力的特点22

参考文献26

第3章 土介质中波的传播28

3.1 概述28

3.2 三维弹性介质中波的传播28

3.2.1 弹性介质中的运动方程28

3.2.2 应力波方程及波的种类32

3.2.3 球形空腔及柱形空腔内表面作用波动力的情况34

3.3 半无限弹性介质中波的传播39

3.3.1 平面简谐波的传播特征39

3.3.2 半无限空间中平面波的传播41

3.4 土介质中波传播的几种典型情况47

3.4.1 成层土中波的反射和折射47

3.4.2 黏弹性介质中波的传播48

3.5 饱和多孔介质中波的传播49

3.5.1 动力控制方程49

3.5.2 饱和土中波的传播速度51

3.5.3 饱和土中的瑞利波53

参考文献55

第4章 土的动应力-应变关系及其描述56

4.1 概述56

4.2 土的动应力-应变关系的基本特点57

4.2.1 土的动应力应变关系的特点57

4.2.2 动剪切模量和阻尼比的基本概念58

4.2.3 骨架曲线的描述59

4.2.4 滞回曲线的描述60

4.3 应力-应变关系的力学模型67

4.3.1 基本力学模型67

4.3.2 组合模型简介69

4.4 土的黏弹性线性动力模型73

4.4.1 黏弹性模型的一般形式73

4.4.2 黏弹性线性动力模型74

4.5 土的黏弹性非线性动力模型76

4.5.1 双线性模型76

4.5.2 Ramberg-Osgood模型77

4.5.3 Hardin-Drnevich模型79

4.6 土的弹塑性模型简介81

参考文献86

第5章 土的动剪切模量和阻尼比88

5.1 概述88

5.2 剪切模量和阻尼比变化规律88

5.2.1 砂性土的剪切模量和阻尼比88

5.2.2 黏性土的剪切模量和阻尼比95

5.2.3 粗砾料的剪切模量和阻尼比102

5.3 初始剪切模量的时间效应及其估算109

5.4 现场条件下剪切模量和阻尼比的确定111

5.4.1 现场初始剪切模量的测定及其特点112

5.4.2 标准贯入试验确定初始剪切模量114

5.4.3 现场条件下剪切模量和阻尼比演化过程的估算115

5.5 塑性指数对剪切模量和阻尼比特征的影响118

5.5.1 动剪切模量和阻尼比随塑性指数的变化规律118

5.5.2 塑性指数对阻尼比影响机理分析121

5.5.3 用塑性指数描述土的动本构参数122

参考文献122

第6章 动力荷载作用下黏性土的变形和强度126

6.1 概述126

6.2 室内试验时动力荷载的施加方式126

6.3 瞬态荷载作用下黏性土的变形和强度128

6.3.1 瞬态荷载作用下土的变形特征128

6.3.2 瞬态荷载作用下土的强度特征131

6.4 循环荷载作用下黏性土的变形及刚度衰减特征132

6.4.1 循环荷载作用下黏性土的变形特征和刚度衰减132

6.4.2 循环荷载作用下刚度衰减的估算134

6.4.3 循环荷载作用下刚度衰减的门槛值137

6.5 黏性土的动强度及其变化规律138

6.5.1 黏性土动强度的定义及特征138

6.5.2 静荷载和动荷载综合作用下的强度特性140

6.5.3 黏性土动强度的影响因素142

6.5.4 不规则地震波作用下黏性土的强度特征145

6.6 循环荷载作用下黏性土的破坏准则147

参考文献149

第7章 动力荷载作用下黏性土的固结特征152

7.1 概述152

7.2 周期荷载作用对黏性土力学特性的影响153

7.2.1 周期荷载作用下黏性土变形和孔压的影响因素153

7.2.2 周期荷载作用历史对黏性土性状的影响154

7.3 周期荷载作用下黏性土孔压和变形计算模型156

7.3.1 黏性土孔压计算模式156

7.3.2 黏性土残余变形计算模式159

7.3.3 黏性土残余变形计算方法160

7.4 冲击荷载作用下饱和软黏土的再固结性状162

7.4.1 饱和软黏土的再固结性状162

7.4.2 冲击荷载作用下软黏土变形估算169

7.4.3 冲击荷载作用下软黏土强度估算172

7.5 周期荷载作用下饱和黏性土的固结理论180

参考文献182

第8章 饱和土的地震液化及其判别187

8.1 概述187

8.2 砂土振动液化的概念及机理188

8.2.1 地震液化的概念188

8.2.2 地震液化的影响因素189

8.2.3 地震液化机理的进一步研究193

8.3 动力荷载作用下砂土的孔隙水压力及计算模式195

8.3.1 动荷载作用下的孔隙水压力及固结特征195

8.3.2 孔隙水压力发展的几个模型197

8.4 地震液化研究途径及分析方法203

8.5 地震液化分析的总应力法205

8.5.1 剪应力对比法206

8.5.2 Seed的简化法208

8.5.3 二维及三维总应力法212

8.6 现场原位测试方法判别砂土的液化214

8.6.1 标准贯入试验214

8.6.2 静力触探试验215

8.6.3 剪切波速法216

8.7 液化地基土的加固措施及理论217

8.7.1 液化地基土的加固措施217

8.7.2 碎石桩加固地基后的抗液化性能分析218

参考文献220

第9章 土的动力特性测试技术及进展224

9.1 概述224

9.2 室内动力特性试验的一般原理和技术225

9.2.1 动力特性试验的一般原理225

9.2.2 试验荷载施加方式228

9.2.3 振动量测系统231

9.2.4 土样剪切波速的测定235

9.3 循环三轴剪切试验238

9.3.1 循环三轴剪切试验原理238

9.3.2 循环三轴试验方法241

9.3.3 循环三轴剪切试验仪的类型和发展244

9.4 循环单剪试验246

9.5 周期扭转剪切试验247

9.6 共振柱试验249

9.6.1 一端固定一端自由的共振柱试验249

9.6.2 一端固定一端有约束的共振柱试验252

9.7 振动台和动力离心模型试验254

9.7.1 振动台试验254

9.7.2 离心模型试验256

9.8 地基刚度系数和阻尼比测试257

9.8.1 强迫振动试验257

9.8.2 自由振动试验262

9.9 原位动力测试技术简介263

9.9.1 循环荷载板试验263

9.9.2 现场剪切波速的测定264

9.9.3 表面波法测定地层的剪切波速267

9.9.4 反射波法和折射波法测定地层的剪切波速269

参考文献270