動靜力學參數(shù)與組構(gòu)參數(shù)課件

1、巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系 孫進忠1 蔡新濱2 陳祥1 1 中國地質(zhì)大學工程技術(shù)學院，北京 1000832 中國地質(zhì)工程集團公司，北京 100080巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系引言 巖體介質(zhì)的測試結(jié)果 土體介質(zhì)的測試結(jié)果 巖土介質(zhì)彈性波速與密度間的混沌關(guān)系 研究展望 引言賦存環(huán)境巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系引言巖土體物理組構(gòu)特性：動力本構(gòu)關(guān)系、動強度、振動、波動等參數(shù)：動模量、動泊松比、動強度、彈性波速等巖土體動力學特性特性：本構(gòu)關(guān)系強度參數(shù)：變形模量、泊松比、強度指標等巖土體靜力學特性靜荷載動荷載地質(zhì)歷史巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)

2、物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系引言 根據(jù)彈性理論，P波速度 VP 和S波速度 VS 與介質(zhì)彈性參數(shù)（彈性模量 E ； 剪切模量 ； 泊松比 ）之間存在以下關(guān)系：由彈性波速計算出的上述參數(shù)分別稱為：動彈性模量 Ed、動剪切模量 d 和動泊松比 d。巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系引言 巖體介質(zhì)的測試結(jié)果 土體介質(zhì)的測試結(jié)果 巖土介質(zhì)彈性波速與密度間的混沌關(guān)系 研究展望 巖體介質(zhì)的測試結(jié)果巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系巖體介質(zhì)的測試結(jié)果 測試對象 兩個深度大于100m的勘查孔zk1和zk2和大量的巖芯樣品， 巖性主要是火山巖，zk2處的巖性變化較zk1復雜一些。 測試內(nèi)容

3、（1）巖體鉆孔波速測試（ VPm、VSm、Edm、dm、dm ）；（2）巖石樣品物理力學測試（、Rc、E、）；（3）巖石樣品超聲波速測試（VPr、VSr、Edm、dm、dm）VPm 巖體縱波波速VSm 巖體橫波波速Edm 巖體動彈性模量dm 巖體動剪切模dm 巖體動泊松比 巖石密度Rc 巖石飽和單軸抗壓強度E 彈性模量 剪切模量 泊松比VPr 巖塊縱波波速VSr 巖塊橫波波速Edm 巖塊動彈性參數(shù)dm 巖塊動剪切模量dm 巖塊動泊松比巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系引言 巖體介質(zhì)的測試結(jié)果 土體介質(zhì)的測試結(jié)果 巖土介質(zhì)彈性波速與密度間的混沌關(guān)系 研究展望 土體介質(zhì)的測試結(jié)果巖土

4、介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系土體介質(zhì)的測試結(jié)果 測試對象在某實際工程場地采取的五種土體樣品 。 測試內(nèi)容（1）土常規(guī)試驗（w 、 、Gs 、Sr 、e 、I P 、I L 、ES ） ；（2）靜三軸試驗（C 、 ） ；（3）超聲波速測試（VP1 、VP2 ）。w 含水率； 重度；Gs 固體顆粒比重；Sr 飽和度； e 孔隙比；I P 塑性指數(shù)； I L 液性指數(shù)； ES 壓縮模量抗剪強度 C 內(nèi)聚力 內(nèi)摩擦角彈性波速VP1 三軸壓縮前縱波波速VP2 三軸壓縮后縱波波速巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系土體介質(zhì)的測試結(jié)果 測試結(jié)果五種土體樣品的物理力學參數(shù)。 測試分

5、析縱波波速VP與土樣重度 的關(guān)系 1651.35 2376.74 1660.75 1191.22 VP2 ( m/s ) 1642.4 2464.46 1615.03 893.26 1203.77 VP1 ( m/s ) 9.0 9.0 8.7 7.7 9.3 ES ( MPa ) 20 18.3 17 19.8 22.5 ( ) 24 31 34 47 15 C ( kPa ) 0.33 0.26 0.04 0.04 0.06 I L 9.8 10.7 10.1 12.1 7 I P 0.6 0.67 0.54 0.53 0.72 e 96 98 100 100 75 Sr (%) 2.7

6、2.7 2.7 2.71 2.69 Gs 20.5 20.1 21 21.2 18.8 (kN/m3) 21.3 24.3 19.9 19.5 20.4 w (%) 6.5 7.57.65 6.56.6 5.5 2.02.15 取土深度 (m) 粘質(zhì)粉土 粉質(zhì)粘土 粉質(zhì)粘土 粉質(zhì)粘土 砂質(zhì)粉土 土 樣 定 名 54321土 樣 編 號 土樣測試成果一覽表VP / ms1 / kNm3土樣三軸壓縮前后波速與重度的關(guān)系圖 例 土樣編號 1 2 3 4 5 壓 縮 前 壓 縮 后樣品3縱波波速與重度關(guān)系圖 壓縮前試測值; 壓縮后測試值 壓縮前回歸值VP / ms1 / kNm3粘 土樣品5縱波波速與

7、重度關(guān)系圖 壓縮前試測值; 壓縮后測試值 壓縮前回歸值VP / ms1 / kNm3粉 土VP = 206.428 2833.5 （3號土樣壓縮前，回歸相關(guān)系數(shù)R = 0.993948）VP = 222.046 2965.26 （5號土樣壓縮前，回歸相關(guān)系數(shù)R = 0.909297）巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系引言 巖體介質(zhì)的測試結(jié)果 土體介質(zhì)的測試結(jié)果 巖土介質(zhì)彈性波速與密度間的混沌關(guān)系 研究展望 巖土介質(zhì)彈性波速與密度間的混沌關(guān)系巖土介質(zhì)動靜力學參數(shù)與介質(zhì)物理組構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系巖土介質(zhì)彈性波速與密度間的混沌關(guān)系 / kgm3VP / ms1巖土樣品縱波波速與巖土密度關(guān)系圖 土樣測試值; 巖樣測試值火山巖分布域推斷：軟巖分布域土體分布域VP / ms1 / kNm3粘 土參數(shù)分布規(guī)律的自相似巖土樣品波速密度關(guān)系的三種相對性整體有序與局部混沌的相對性 分布域空間位置和結(jié)構(gòu)的確定與域內(nèi)參數(shù)隨機分布的相對性 在某一分布域內(nèi)整體樣本無序與各類子樣本有序的相對性 把握這幾種相對性對于巖土介質(zhì)的理論