剪切波速汇报

剪切波速

剪切波速是区别土动力学和土静力学的一个主要物理量。它反映了土在动力影响下的惯性作用和波传行为。因此也是反映土体在地震作用下行为反应的一个重要物理量。土层的剪切波速Vs只与组成土层的骨架的性质有关, 而与孔隙中的充填物无关, 这是由剪切波的运动特点所决定的, 剪切波是由介质的质点垂直于传播方向的振动形式向前运动的,即后一个质点的振动是由前一个质点的振动产生的剪切作用力所推的。剪切波的这一传播特性决定了它不能在气体或液体中传播, 因此, 剪切波速Vs与介性中是否含有气体或液体无关, 而只与土层骨架的性质有关。土层的骨架性质变化是一个漫长的缓慢的渐变过程, 其性质是相对稳定的。对于一种特定的土层而言, 它有比较稳定的剪切波速值, 它几乎不受时间及自然条件的影响。所以, 剪切波速是衡量土层物理力学性质的一项硬指标。

在工程试验中，通常假定所试验的土层位均匀土层，或者各层均匀土体，在这种土体中，远离任何边界的波动，存在两种基本莫泰：压缩波（P波）和剪切波（S波），他们的传播速度取决于弹性介质的刚度和质量密度，即：

V p=M

=

E1−υ

（1）V s=

G

ρ（2）

其中ρ为土体质量密度，M、G和E分别是约束、剪切模量和杨氏模量，υ为泊松比。

而在均质各向同性线弹性材料具有独特的弹性性质，因此知道弹性模量中的任意两种，就可由换算公式求出其他所有的弹性模量，由以上两公式知，我们以杨氏模量E和泊松比υ为变量，那么剪切模量G就可以表示为：

G=

E

2(1+υ)（3）

那么（2）式可变为：

V s=E1

（4）

对比（1）式和（4）式，压缩波（P波）波速V p和和剪切波（S波）波速V s有公共因子 Eρ，因此归一化后，可得压缩波（P波）波速V p和和剪切波（S波）波速V s随泊松比变化的趋势图（图1），土层泊松比的取值范围是0.3~0.5。

图1. 压缩波（P波）波速V p和和剪切波（S波）波速V s随泊松比变化的趋势图

由图1可以清晰地看出压缩波（P波）波速V p和和剪切波（S波）波速V s随泊松比的变化趋势，显然剪切波（S波）波速V s基本没有变化。因此，剪切波速可以作为探讨土的本构关系和研究土力学的一个重要参数。剪切波速在抗震工程中的研究与应用

剪切波速可用于场地土类型划分、判别地基饱和砂土或少粘性土（轻亚粘土）土层地震液化可能性、土工建筑物及地基在地震中的反应分析、鉴别饱和砂原位动力特性、确定土层的力学参数等。

剪切波速的测试方法

目前，剪切波速的测试方法总体上可以分为两大类：有损检测和无损检测

接下来要做的事情：

1、了解剪切波速的各种测试方法

2、了解剪切波速的现状及未来发展