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