3.岩土动力学解析

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工程岩土动力学特性试验分析

工程岩土动力学特性试验分析

工程岩土动力学特性试验分析工程岩土动力学特性试验分析,是对工程中使用的岩土材料在动力荷载下的力学性能进行实验研究和分析。

该试验旨在了解岩土材料在地震、振动、冲击等动力荷载下的变形、破坏机制以及相应的力学参数,为工程设计和施工提供依据和参考。

一、试验设备与方法在进行工程岩土动力学特性试验分析时,通常会用到静压仪、剪切仪、压缩仪、冲击仪等设备。

静压仪用于研究材料在静力荷载下的应力-应变关系,剪切仪用于模拟岩土材料受到剪切力的变形与破坏,压缩仪用于测定岩土材料的压缩性能,冲击仪则用于模拟岩土材料受到冲击载荷的变形与破坏。

试验方法主要包括单轴压缩试验、三轴剪切试验和冲击试验等。

通过单轴压缩试验可以得到岩土材料的抗压强度、压缩模量等力学参数。

三轴剪切试验则可以研究材料的剪切性能和变形特征。

冲击试验则可以模拟岩土材料受到巨大冲击载荷时的破坏过程,用以评估其耐冲击性能。

二、试验结果分析基于工程岩土动力学特性试验分析的结果,可以得出许多有关岩土材料特性的重要信息。

首先,通过单轴压缩试验测得的抗压强度可以用来判断岩土材料的承载能力,进而评估其在工程中的稳定性。

抗压强度较高的材料具有较高的承载能力,适合用作基础、坝体等工程结构。

其次,剪切试验结果可以提供岩土材料的抗剪强度和剪切模量等重要参数,以指导施工中的土石方开挖、边坡稳定等问题。

冲击试验结果则有助于评估岩土材料在地震、爆炸等冲击载荷下的抗震性能,为抗震设计提供数据支持。

根据试验结果,可以进一步分析岩土材料的破坏机制和变形规律。

例如,在剪切试验中,可以观察到岩土材料的剪切带发展情况,通过剪切带的破坏形态和变形特征,可以了解材料在剪切载荷下的力学行为。

同样,在冲击试验中,可以观察到材料的破碎情况、裂缝扩展路径等,进而推断岩土材料在冲击载荷下的破坏机制。

三、试验分析的应用工程岩土动力学特性试验分析的结果在工程实践中具有重要的应用价值。

首先,在工程设计中,可以根据试验数据来选择合适的岩土材料,确定其力学参数和稳定性,并据此进行合理的结构设计。

岩土工程土体动力参数研究与分析

岩土工程土体动力参数研究与分析

岩土工程土体动力参数研究与分析岩土工程是土木工程的重要分支之一,它研究的对象是土壤和岩石的力学性质及其在工程中的应用。

而土体动力参数则是指描述土体在受到外界力作用时的反应特性的一组参数,对于岩土工程设计和分析具有重要的意义。

本文将就岩土工程土体动力参数的研究与分析进行探讨和总结。

一、土体动力参数的研究意义土体动力参数的研究是岩土工程中的一项重要内容,具有以下几个方面的意义:1. 工程设计与施工:土体动力参数是岩土工程设计与施工的基础。

通过研究土体动力参数,可以掌握土体的力学性质,从而在工程设计与施工过程中合理选择材料、设计结构与基础,保证工程的稳定性和安全性。

2. 地震工程:土体动力参数在地震工程中具有重要的应用价值。

地震是自然界最为破坏性的力量之一,对土体的动力响应造成了巨大挑战。

通过研究土体动力参数,可以预测和评估地震对工程的影响,进而进行合理的抗震设计,提高抗震性能。

3. 地质灾害研究与预测:土体动力参数研究对于地质灾害的研究和预测也具有重要意义。

例如滑坡、崩塌等地质灾害的发生与土体的力学性质密切相关。

通过研究土体动力参数,可以提前发现潜在的地质灾害风险,并采取相应的措施进行防治和避免。

二、土体动力参数的研究方法1. 试验方法:试验是研究土体动力参数的重要手段之一。

常用的试验方法包括单轴压缩试验、剪切试验、动力三轴试验等。

通过试验可以获取土体在不同应力状态下的应变与应力关系,从而得到相应的动力参数。

2. 室内与现场试验:室内试验是在室内环境下,通过模型试验或人工制备的土样进行动力参数研究。

现场试验则是在实际工程场地进行的试验,可以获得更真实的土体参数数据。

两者相结合,可以得到全面准确的土体动力参数。

3. 数值模拟方法:随着计算机技术的发展,数值模拟方法在岩土工程中得到广泛应用。

通过数值模拟,可以建立土体的力学模型,模拟土体在受力过程中的变形和破坏行为,并进一步推导出土体的动力参数。

三、土体动力参数的分析方法1. 应力-应变关系分析:通过分析土体在受力过程中的应力和应变关系,可以得到土体的弹性模量、泊松比等重要参数。

第三章 岩体的动力学性质

第三章 岩体的动力学性质

3.当岩石种类 不同,纵波波 速不同。但基 本规律相同, 即在低应力区 纵波波速增长 很快,随着应 力的增大,增 长减慢,趋于 常值。如图3 -18所示
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第三节 岩体的其它动力学特性
一、用弹性波速度求岩体的泊松比
岩石的泊松比可以通过在加压过程中,量 测纵向应变 1 和横向应变 2 而获得。
图3-10表示了纵波波 速与吸水率之间的关 系。
从图中可以看出:
2.随着吸水率的 增加,纵波波速 急剧的下降
四、岩体波速与各向异性性质有关
岩体因成岩条件、结构面和地应力等 原因而具有各向异性,因而弹性波在岩体 中的传播、岩体动弹性模量等也具有各向 异性。表3-6看出:
1.平行层面纵波波速大于垂直层面波速
第二节
影响岩体波速的因素 (5方面因素)
一、岩体弹性波速与岩体种类、岩石密度和 生成年代有关 1.岩石的密度和完整性越高,波速越大 2.岩石密度越大,弹性波的速度也相应增加 表3-1表示了各类岩石的弹性波速与岩石种 类之间的关系。 图3-5从实例统计的角度,表示了各类岩 石的弹性波速及密度之间的关系。
图3-7
2. 裂隙数目越多,则纵波速度愈小
3.岩体的风化程度愈高弹性波的速度亦小
4.夹层厚度愈大弹性波纵波速度愈
三、岩体波速与岩体的有效孔隙率n及吸水 率 W 有关
f
一些岩浆岩,沉积 岩和变质岩的纵 波速度与有效孔 隙率n之间的关系 见图3-9所示。 从图中可以看出:
1.随着有效孔隙率的增 加,纵波波速则急剧下 降
1.在巷道壁钻孔 测试声波速度
在松动区内,由 于岩体破碎且是 低应力区,因而 波速较小;高应 力区,岩体完整, 波速达到最大; 原岩应力区,波 速正常。根据波 速沿测孔深度的 变化曲线,确定 这三个区的范围。

岩土工程中的岩土力学分析

岩土工程中的岩土力学分析

岩土工程中的岩土力学分析岩土力学是研究土体和岩体的物理性质、力学性质及其变形和破坏规律的学科,它是岩土工程的基础和核心。

岩土工程的岩土力学分析是岩土工程设计和施工的重要工作内容之一,对于保证岩土工程的安全和可靠性具有非常重要的意义。

一、岩土力学分析的意义在岩土工程中,岩土力学分析主要包括岩土物理力学分析和岩土力学参数确定两个方面。

物理力学分析是指分析固体物质以及固体物质与流体之间的相互作用规律,这是岩土力学分析的理论基础。

力学参数的确定是指在改变的土体和岩体性状及其受力情况下,确定土体和岩体力学性质和结构特征的方法。

岩土力学分析的意义主要有以下几个方面:1、为岩土工程设计和施工提供基础性理论和技术支持。

岩土力学分析是岩土工程设计和施工的必要依据,其准确性和可靠性直接决定着岩土工程的安全和可靠性。

2、为岩土工程的灾害预防和治理提供技术支持。

岩土灾害是严重影响人类生产和生活的大自然灾害之一,岩土力学分析为研究岩土灾害的成因和预测提供了理论和技术基础。

3、为国家和地方政府制定和实施岩土工程安全管理政策提供技术支持。

岩土力学分析提供岩土工程稳定性和安全性评价的理论和技术方法,为制定和实施岩土工程安全管理政策提供支持和依据。

二、岩土力学分析的方法岩土力学分析方法非常丰富多样,常见的方法有试验方法、统计方法、解析方法和数值方法等。

1、试验方法。

试验方法是通过岩土实验来获取岩土力学性质和特性参数的方法,常见的试验包括岩石力学试验、土力学试验、岩土蠕变试验、抗剪试验等。

试验方法的优点是直接、直观、真实,能够准确地反映岩土材料的力学性质和特性参数,但试验方法的缺点是费时、费力、成本高。

2、统计方法。

统计方法是通过大量的实验数据来得到岩土力学参数的方法,常见的统计方法包括回归分析、主成分分析、聚类分析等。

统计方法的优点是简单、快捷,能够有效地处理大量数据,但需要注意数据的可靠性和典型性,避免统计误差。

3、解析方法。

岩土工程专业土动力学课件(非常完整)

岩土工程专业土动力学课件(非常完整)

岩土工程专业土动力学课件(非常完整)第一章绪论土动力学是研究各种动荷载作用下土的变形、强度特性及土体稳定性的一门学科。

一、动荷载的类型及特点有两类常见的动荷载:冲击荷载与振动荷载。

1.冲击荷载。

爆破、爆炸以及各种冲击引起的荷载,这类荷载对土体的作用主要体现在荷载的速率效应对土体强度与变形的影响。

2.振动荷载。

地震,波浪,交通,大型机器基础等引起的荷载,这类荷载对土体的作用主要体现在3个方面:(1)荷载的速率效应对土体强度与变形的影响(2)荷载循环次数的影响(疲劳)(3)荷载幅值的大小二、土动力学的研究任务探求动荷载作用下土体变形、强度变化的规律性,运用近代力学的原理,分析研究土工建筑物及建筑物地基在各种动力影响下的变形与破坏规律。

研究内容包括两大方面的内容:土的动力特性土的动力稳定性6个方面的研究问题,包括:(1)工程建筑中的各种动荷作用及其特点(2)土体中波的传播(3)土的动力特性:土的动强度、动变形、土的震动液化等。

(4)动荷载作用下的土体本构关系(土的动应力应变关系问题)(5)土动力特性测试方法与测试技术(6)动荷载作用下土体的稳定性,包括动荷作用下土与结构物的相互作用,地基承载力,土坡稳定性以及挡土墙的土压力。

三、土动力学发展阶段与发展趋势第1阶段(20世纪30年代)动力机器基础研究第2阶段(2次世界大战以后)冲击荷载作用下土的动力学问题研究第3阶段(20世纪60年代以后)振动荷载作用下土的动力学问题研究(地震、海洋、交通等)当前的主要发展趋势(4点):(1)注重研究土体的动力失稳机理(2)进一步深化对土的动应力应变关系的研究(3)进一步深化土与结构物相互作用的研究,即利用更加真实的土动应力应变关系,将结构物与土体相互作用过程中的变形与破坏作为一个整体进行仿真计算分析。

(4)注重现场观测结构、模型试验结果、计算分析结果的相互印证研究第二章土的动力特性土的动力特性是指动荷载作用下土的动强度特性与土的动变形特性。

土石方施工中材料的岩土力学性质分析

土石方施工中材料的岩土力学性质分析

土石方施工中材料的岩土力学性质分析一:引言土石方施工是土木工程中常见的一项重要工作。

在进行土石方施工时,材料的岩土力学性质是至关重要的。

本文将通过分析土石方施工中材料的岩土力学性质,探讨其对施工的影响。

二:土石方施工中的土体力学性质土体是土石方施工的主要材料,其力学性质直接影响着施工的稳定性和安全性。

土体的力学性质主要包括压缩性、抗剪强度和耐久性等几个方面。

1. 压缩性:土体在承受垂直压力下会发生压缩变形。

根据土体的不同压缩行为,可以分为弹性压缩、塑性压缩和固结压缩。

了解土体的压缩特性,有助于确定土方堆筑时的均负荷规范,保证施工的正常进行。

2. 抗剪强度:土体的抗剪强度指的是其抵抗剪切破坏的能力。

抗剪强度是衡量土体稳定性的重要指标,关系到支护结构的稳定性和工程的安全性。

通过对土体进行抗剪强度测试可以确保施工过程中不发生破坏。

3. 耐久性:土体在长期受到外界环境和力学作用下,是否能够维持其原有的物理和力学性质,即为土体的耐久性。

了解土体的耐久性,可以保证土石方工程在运营期间的长期稳定性。

三:砂土的力学性质砂土是土石方施工中常见的一种土壤类型。

其力学性质的分析对于施工的物理模型和稳定性分析具有重要意义。

1. 含砂量:砂土的力学性质与其含砂量密切相关。

含砂量高的砂土在抗剪性能上较强,但其压缩性能较差;而含砂量低的砂土则相反。

因此,在土石方施工中,需要根据具体工程要求确定砂土的最佳含砂量。

2. 饱和度:砂土的饱和度指的是其孔隙水饱和的程度。

砂土在不同饱和度下的力学性质和渗透性能会有所差异。

了解砂土的饱和度,可以确定施工过程中的排水和防渗设计。

四:黏性土的力学性质黏性土是另一种常见的土壤类型,其力学性质的分析同样对土石方施工具有重要影响。

1. 塑性指数:黏性土的塑性指数是其可塑性的一种量化指标。

较大的塑性指数表示黏性土较为塑性,较小的塑性指数则表示较为脆性。

对于施工而言,选择合适的黏性土可以确保施工的可塑性和稳定性。

建筑工程中的土动力学分析

建筑工程中的土动力学分析

建筑工程中的土动力学分析土动力学是土力学和岩土力学的分支学科,它研究土体在受到外界作用下的运动和变形规律。

建筑工程中,土动力学分析是非常重要的一项工作,它可以帮助工程师研究土体在施工和使用过程中的变形和破坏情况,为设计和施工提供科学依据。

土动力学的基本原理土体由多种不同颗粒组成,其内部结构呈现出一定的层次性和孔隙结构,这使得土体具有不均匀性和可压缩性。

在外界荷载作用下,土体发生变形,其中包括随着应力增加而逐渐增大的弹性变形和随着应力增大而突然增大的塑性变形(或称为破坏变形)。

土体的弹性模量和泊松比决定了其弹性变形的大小,而内摩擦角和黏聚力则决定了土体的塑性变形大小和破坏模式。

土动力学分析的目的建筑工程中,土动力学分析的目的主要包括以下几个方面:1、分析土体的强度特性以及土体在外界荷载作用下的受力性质。

通过研究这些性质,可以为工程设计提供参考,确定土工材料的可行性和使用范围。

2、分析土体的变形性质和特点,包括弹性变形和塑性变形。

通过研究这些变形性质和特点,可以为工程设计提供关键性的科学依据。

3、研究土体的潜在破坏机理和破坏模式,对建筑工程的安全性进行评估和预测。

通过了解土体破坏的特征和破坏过程,可以对工程施工过程进行监测和安全评估。

4、研究单元板塑性变形和破坏机理,为工程设计提供可靠性评估和优化方案。

建筑工程中的土动力学分析方法土动力学分析是建筑工程中的重要分析方法之一,其分析方法和工具有以下几种:1、有限元分析法这种方法是目前使用最广泛的一种分析方法,它能够同时考虑多个土体的力学特性和变形特性,并精确地分析土体在各个点上的应力和位移状态。

因此,它广泛应用于建筑工程中的地基设计、坡面稳定性分析、基础沉降预测和其他土工问题的分析。

2、数值模拟方法数值模拟方法是一种基于计算机的模拟方法,能够通过模拟土体受力变形的过程,精确描述其受力状态和变形状态。

与有限元分析法相似,数值模拟方法可以模拟土体在不同荷载作用下的变形规律,并预测土体可能的破坏情况。

第三章 岩体的动力学性质

第三章    岩体的动力学性质
第一节第一节概述概述岩体的动力学性质是岩体在动荷载作用下所表现出来的性质包括岩体中弹性波的传播规律及岩体动力变形与强岩体的动力学性质在岩体工程动力稳定性评价中具有重要意义还可为岩体各种物理力学参数的动测法提供理论依荷载状态应变率1s试验方法动静态区别105蠕变试验机惯性力可忽静态105101刚性伺服试验机准动态10110气动快速加载机惯性力不可忽略动态10霍布金逊压杆及其变形装置超动态10轻气炮平面波发生器岩体流变力学岩体流变力学岩体静力学岩体静力学岩体动力学岩体动力学第一节第三章第三章岩体的动力学性质岩体的动力学性质第二节力波类型及传播第三节影响岩体弹性波速度的因素2013925第二节第二节岩体中应力波类型及传播岩体中应力波类型及传播波某种扰动或某种运动参数或状态参数例如应力变形震振动温度电磁场强度等的变化在介质中的传播
ρ
∂ 2θ ∂t 2
= (λ + 2Gd )∇2θ
(3-2)
上式即为体积应变的波动方程。为表示弹性体膨胀、收缩状 态的物理量。
在岩体中取一点作为波的振源,则θ随时间t的变化规律 为正弦函数,即
θ = θ0sin ωt
(3-3)
式中 θ0 ——初振幅; ω ——角频率。
第二节 岩体中应力波类型及传播
因为振动是由振源向四周传播,假定岩 体是各向同性, 且只考虑x方向传播,故 距振源为x点的θ为
tp

t0
⎪⎪ ⎬
vs =
L ts − t0
⎪ ⎪⎭
(3-13)
第二节 岩体中应力波类型及传播
式中:L——发射、接收换能器中心间的距离(m);
t p ——纵波在试件中行走的时间(s) t s ——横波在试件中行走的时间(s) t0 ——仪器系统的零延时(s)

岩土工程中的动力特性与地震响应分析

岩土工程中的动力特性与地震响应分析

岩土工程中的动力特性与地震响应分析岩土工程是土壤和岩石在人类建设活动中的应用领域,涉及到地基工程、地下工程和地质工程等方面。

在这些工程中,了解岩土的动力特性并进行地震响应分析是非常重要的,它可以帮助工程师评估结构在地震发生时的抗震性能,以保障人们的生命财产安全。

一、岩土的动力特性岩土的动力特性是指在受到外力作用时,岩土体所表现出的力学性质和行为。

它包括了弹性模量、剪切模量、泊松比、阻尼比等指标。

1. 弹性模量弹性模量是岩土在受到外力影响下的变形特性指标。

它反映了岩土在应力作用下产生的变形程度,也可以用来描述其刚度。

弹性模量的大小与岩土的刚性有关,刚性越大,弹性模量也越大。

2. 剪切模量剪切模量是岩土在受到剪切力作用时变形特性的指标。

它反映了岩土在剪切过程中的变形能力,也可以用来描述其抗剪切性。

剪切模量的大小与岩土的抗剪强度有关,抗剪强度越大,剪切模量也越大。

3. 泊松比泊松比是描述岩土体材料变形特性的参数,用来表示岩土体在径向压缩应变时,轴向应变的比例关系。

泊松比的大小与岩土体的变形性质相关,变形能力越弱,泊松比也越小。

4. 阻尼比阻尼比是描述岩土在振动或地震荷载作用下能量损耗的指标。

它可以反映岩土的耗能能力和耗能效果,在地震工程中具有重要的作用。

阻尼比的大小与岩土体的波动特性有关,岩土体的耗能能力越高,阻尼比也越大。

二、岩土的地震响应分析地震响应分析是指对岩土体在地震荷载作用下产生的动力响应进行计算和分析。

通过地震响应分析,可以评估结构体在地震发生时的受力状况,以及结构的破坏程度。

1. 荷载输入地震荷载是地震响应分析的输入条件,它是指地震发生时作用在结构上的力。

地震荷载的大小与地震的震级和距离有关,需要详细的地震参数分析来确定。

2. 结构模型在进行地震响应分析时,需要将岩土体建立为数学模型。

这个模型可以通过有限元法等数值计算方法进行建立,以描述岩土体在地震作用下的变形和受力状态。

3. 响应分析响应分析是指对结构体在地震荷载下产生的变形和受力状态进行计算和分析。

岩土力学:第三章 岩石动力学基础

岩土力学:第三章 岩石动力学基础

岩体强度=岩块强度+节理强度
图4-1节理岩体的强度特征与岩石强度的区别
Ⅰ-岩石;Ⅱ-节理化岩体:Ⅲ-节理
4.2 结构面的分类
按照工程的要求分类
细小结构面 中等结构面 1.绝对分类 巨大结构面 延长 ≤1m ≤1~10m ≥10m
2.相对分类——相对工程而言的分类见表4-1。 破坏面 3.按力学观点分类 破坏带 行两者之间 充填 非充填 见表4-2
注:若 Vs 分辨不清,则可用 ,Vp , (一般可用 静泊松比代替)求 Ed ,则
2(1 ) V p / Vs [ ] 1 2
• • 经过各方面试验验证, 之间。
1 2
=0.25时, 若
Vp / Vs
=1.73 Vp / Vs 一般在1.6~1.7
三、岩体弹性波速得测定
表4-1结构面的相对分类
单节理 无 充 填 有 充 填 充有 填粘 物性
羽毛状 破碎带 节理组 节理群 节理
图4-2 按力学观点的破坏面和破坏带分类
裂隙度
4.3岩体破碎程度分类
(一)裂隙度K
切割度
单组结构面
多组结构面
1.单组节理 设勘测线长度为 ,在 上出现的节理的个数为n, 则 k n 节理之间的平均间距为
• 按波面形状,应力波又区分为平面波、球面波和和柱面波。 • 波面上介质的质点具有相同的速度、加速度、位移、应力 和变形。 • 最前方的波面称为波前、波头和波阵面。
二、弹性波在固体中的传播
( Gd ) G 2 u x 拉梅运动方程 ( Gd ) G 2 v (不计体力) y 2 u ( Gd ) G 2 w 2 z t u 2 t 2 u 2 t 2

岩土工程中的土体动力学分析

岩土工程中的土体动力学分析

岩土工程中的土体动力学分析岩土工程是土与岩石及其必要性能的研究,也是涉及地球物理学、地质学和地球力学等方面的交叉学科。

与传统的岩土工程研究不同的是,土体动力学分析涉及到土体的动力学特性,包括土壤的振动和变形、波的传播以及土壤与结构物的相互作用等方面,并在地震、风和水灾等自然灾害中具有重要意义。

本文将从地震中的土体动力学分析、地基动力学分析和数值模拟分析三个方面介绍岩土工程中的土体动力学分析。

地震中的土体动力学分析地震是一种短周期地震波,会引起土体的振动。

在地震中,土体动力学分析是确定土体响应特性的重要手段。

土体响应特性通常包括激发的自然频率、振动响应、形变、沉降和抗震能力等。

在地震中,土体的抗震能力会直接影响到结构物的安全性。

因此,进行土体动力学分析,确定土体的抗震能力和响应特性,具有极为重要的意义。

地基动力学分析地基动力学分析是在固结地基和软弱地基上的建筑物和工程结构物的动力学特性研究中进行的。

由于不同类型的地基与不同类型的结构物所遭受的动力负荷不同,因此进行地基动力学分析的方法和范围也会因此而异。

对于固结地基上的建筑物,所涉及的问题主要是地基与建筑物的相互作用,进行动力孔隙水压力分析可以更好地了解土体振动及变形对建筑物的影响。

对于软弱地基上的结构物而言,随着土壤的收缩、沉降和蠕变,不稳定性会引起结构物的变形和损坏。

进行地基动力学分析来了解软弱地基对结构物行为的影响,特别需要注意动力荷载与地基的相互作用,以及土体固结时间等因素的影响。

数值模拟分析在地震和风灾等天然灾害中,数值模拟分析已经成为积极探索和减轻灾难损失的一项重要工作。

本分析方法可以快速准确地模拟不同类型的结构物在地震、风灾等灾难中的反应。

在数值模拟分析中,土体动力学分析是模拟土壤动力响应的重要援助。

使用数值模拟软件,研究土体的模拟计算可以对全球地震危险性的评估造成一定的影响,可以有效预测地震对土体和结构物的杀伤力,指导工程设计和地震减灾。

岩土中的地下水动力学分析方法

岩土中的地下水动力学分析方法

岩土中的地下水动力学分析方法地下水对于岩土工程有着重要的影响,因此,对于地下水动力学的研究显得尤为重要。

本文将介绍常见的岩土中地下水动力学分析方法,包括试验方法和数值模拟方法,以期为岩土工程实践提供参考。

一、试验方法试验方法是地下水动力学分析中常用的一种手段。

通过实验可以获得实际的地下水流动情况,从而为工程设计提供有效的参考依据。

以下是几种常见的试验方法:1. 压力板试验压力板试验是一种常用的地下水试验方法,通过在地下水位附近埋设压力板,测定地下水位的变化以及地下水流量,来研究地下水的动力学性质。

2. 渗透试验渗透试验是一种常见且简单的试验方法,通过在土体中设置固定的水头差,测量渗流速度和渗透系数,来评估地下水流动的特性。

3. 水井试验水井试验是通过在岩土中设置水井,测量水位变化以及水井中的水量,来确定地下水的流向和流动速率。

二、数值模拟方法除了试验方法外,数值模拟方法也是研究岩土中地下水动力学常用的分析手段。

数值模拟基于物理规律和数学模型,能够模拟出复杂的地下水流动情况,为工程项目提供全面的分析。

1. 有限元法有限元法是一种常见的数值模拟方法,通过将岩土领域划分为有限个单元,建立数学模型并求解方程组,来模拟地下水流动的过程。

有限元法能够考虑复杂的边界条件和材料特性,提供更准确的地下水动力学分析结果。

2. 边界元法边界元法是一种基于边界积分方程的数值模拟方法,通过将问题的边界作为数学模型的主要计算对象,来求解地下水流动的方程。

边界元法适用于具有无限域边界和空间孔隙、孔渗介质中的地下水流动问题。

3. 网格法网格法是一种常用的数值模拟方法,通过将研究区域划分为网格,建立差分方程并迭代求解,得到地下水流动的近似解。

网格法简单实用,适用于规模较小的地下水动力学分析。

总结:岩土中的地下水动力学分析需要运用试验方法和数值模拟方法来得到准确的结果。

试验方法可以直接观测地下水动态变化,提供实际数据;而数值模拟方法则能模拟复杂的地下水流动过程,对于规模较大和复杂的工程问题更为适用。

岩土动力学

岩土动力学

2020/4/10岩土动力学中国是一个多地震的国家。
20世纪以来中国共发生
8级以上大震9次 7~7.9级地震99次 6~6.9级地震470余次 4.8级以上地震3800余次
2020/4/10
岩土动力学
20世纪以来中国陆地地震活动经历了四 个活跃期,目前正处于第五个活跃期。
期间可能发生多次7级以上的强震,强震 的主体地区在中国西部。
湖北省武汉、洪湖、鄂州、黄冈、赤壁、 通城、咸宁等地建筑物有明显震感,部分 建筑物墙面破裂,震动持续时间约为20秒。
2020/4/10
岩土动力学
2020/4/10
岩土动力学
2020/4/10
岩土动力学
地震
2005年3月20日日本福冈以西当地时间上 午10点53分发生里氏7级强烈地震,至20 日晚上9点止共发生83次余震。
2020/4/10
岩土动力学
近期发生的地震基本上处在环太平洋的 西部和欧亚地震带上,而这两个地震带 都是老的地震带,同时又都位于几大板 块的边缘。这些地震的发生意味着板块 的积压,板块撞击,因为地球是由几大 板块构成的,在它的边缘上发生一些重 大地震,意味着这些板块确实是在运动, 在活动,它的运动和活动标志着整个地 球的深部可能有动力源在活动。
千年历史的古城———巴姆市的老城区 已全部被毁,该市的许多历史建筑几乎 彻底被毁。
死亡人数为4.1万人。
2020/4/10
岩土动力学
2020/4/10
岩土动力学
2020/4/10
岩土动力学
2020/4/10
岩土动力学
据介绍,伊朗地震灾害频发,全境共分 布4条地震带,其中最长最宽的一条从土 耳其、伊朗边境地区起,经过首都德黑

三种典型岩土介质动态力学特性研究

三种典型岩土介质动态力学特性研究

三种典型岩土介质动态力学特性研究岩土介质是指由岩石和土壤组成的地球物质,研究岩土介质的动态力学特性对于土木工程、地质灾害预防和地震工程等领域具有重要意义。

以下介绍三种典型岩土介质动态力学特性的研究。

一、岩土动力学特性岩土动力学特性是指岩土介质在动态荷载作用下的反应能力及其变形、破坏和稳定性等方面的特性。

研究岩土动力学特性有助于了解地震、爆破、振动等动力荷载对岩土体的影响。

研究岩土动力学特性常用的方法包括室内试验和现场观测。

室内试验可以通过模型试验或单轴压缩试验等方法研究岩土介质的力学性质。

现场观测可以通过地震动观测、爆破振动监测等方法获得动力荷载下岩土介质的响应特性,并提供现场试验所无法获得的大尺度数据。

二、岩土动力响应岩土动力响应是指岩土介质在动态荷载作用下的振动和波动特性。

动态加载下,岩土介质会产生应力波、速度波、位移波等动力响应。

研究岩土动力响应有助于了解岩土体的动力特性及其对结构的影响。

常用的研究方法包括动力三轴试验、地震波传播模拟和地震动观测等。

动力三轴试验可以通过控制不同频率和振幅的动态加载条件,研究岩土介质的动态特性。

地震波传播模拟可以通过数值模拟方法模拟不同地震动对岩土介质的影响,研究其动力响应特性。

地震动观测可以通过安装地震仪观测地震波传播过程中的振动信号,获得岩土动力响应的实测数据。

三、岩土动力稳定性岩土动力稳定性是指岩土介质在动态荷载作用下的变形、破坏和稳定性特性。

动力荷载会对岩土体产生较大的应力和变形,研究岩土动力稳定性有助于预测和评估岩土工程结构的承载能力和稳定性。

常用的研究方法包括动力三轴试验、剪切试验和数值模拟等。

动力三轴试验和剪切试验可以通过不同频率和振幅的动态加载条件,研究岩土介质的动态变形特性和破坏机制。

数值模拟可以通过建立岩土介质的数学模型,模拟动态荷载对岩土体的影响,进行稳定性分析和评估。

以上是三种典型岩土介质动态力学特性研究的简要介绍,通过对岩土动力学特性、动力响应和动力稳定性的研究,可以提高对岩土介质的认识和理解,为土木工程和地质灾害预防提供科学依据。

岩土动力学解析

岩土动力学解析
(2-2)
2024/7/23
半周期内的峰值荷载P0,称为振幅。双 幅值2P0指在周期T内荷载变化的最大 幅度。
第38页/共63页
简谐荷载是工程中常用的荷载 简谐荷载与地震荷载的区别
振幅几乎不变 周期不变 持续作用次数大
现场实际荷载与简谐荷载的差别
非周期性 峰值可能不同 荷载总是动静荷载的组合
期间可能发生多次7级以上的强震,强震的 主体地区在中国西部。
2024/7/23
第27页/共63页
岩土动力学研究的问题
各种动荷载及其特点 振动和波动在土中的运动规律 土的动应力应变关系 动强度与变形问题 振动液化 动力特性测试的设备与技术 动荷载作用下的地基承载力、土坡稳定性及动土压力 土与结构物的相互作用(动力机器基础问题)
应变范围
微小应变范围(<10-5) 中等应变范围(10-5~10-3) 大应变范围(>10-3)
循环效应
第35页/共63页
2024/7/23
第二节 动荷载特性
2024/7/23
荷载的大小、方向、作用位置随时间而变 化,且荷载对作用体系的动力效应不可忽 略。这样的荷载称为动荷载(dynamic load)。
第23页/共63页
2024/7/23
伊朗地震专家预测,未来几年里,德黑兰发生7级左右地震的可能 性极大。德黑兰建筑物的抗震性能令人担忧。德黑兰建有160万套 住房,其中70万套属危旧住房。日本的地震专家经过实地考察后
认为,德黑兰大部分建筑不符合抗大地震的要求,如果德黑兰发 生7级地震,将有约50万套住房倒塌,55%的建筑受损,财产损失 相当于伊朗国民收入的22%,将有38万人丧生,国家将陷于瘫痪。
2024/7/23
第39页/共63页

土木工程中的岩土力学分析

土木工程中的岩土力学分析

土木工程中的岩土力学分析岩土力学是土木工程中一个重要的学科领域,它研究土壤、岩石及它们与工程结构的相互作用。

岩土力学分析的目标是通过研究土地的物理和力学特性以及各种外部因素的影响来评估土地的稳定性和承载能力。

本文将介绍土木工程中的岩土力学分析的方法和应用。

一、岩土力学分析的基本原理岩土力学分析是基于几个基本原理进行的。

首先,土壤和岩石是由颗粒和孔隙组成的多孔介质,其物理和力学特性直接影响工程结构的稳定性和安全性。

其次,土壤和岩石具有一定的强度和变形特性,可以通过试验和实测来确定。

最后,土体的稳定性和承载能力受到外部因素(如水分、荷载、温度等)的影响,需要进行全面的力学分析。

二、岩土力学分析的方法1. 可塑性指数法可塑性指数法是一种常用的土壤力学测试方法,可以通过实验测定土壤的塑性指数来评估其可塑性。

这种方法适用于粘土等可塑性土壤的力学特性分析和变形性质的评估。

2. 剪切强度测试剪切强度测试是评估土壤和岩石抗剪强度的常用方法。

通过剪切试验,可以测定土壤和岩石的剪切强度参数,如黏聚力和内摩擦角,从而评估其稳定性和抗剪性能。

3. 地下水测试地下水对土体的稳定性有较大的影响,因此地下水测试是岩土力学分析中必不可少的一步。

通过测定地下水位、渗流速度和压力等参数,可以评估土壤和岩石在不同水位条件下的稳定性。

4. 土体压缩试验土体压缩试验是评估土体变形特性和压缩性能的重要测试方法。

通过施加一定的压力,测定土壤的压缩指数和压缩模量,可以预测土体在实际荷载作用下的变形行为。

5. 数值模拟方法数值模拟方法是现代岩土力学分析中广泛应用的技术手段。

通过建立土壤或岩石的数值模型,结合材料性质、荷载条件和边界条件等参数,可以模拟土体和工程结构的受力和变形过程,并进行稳定性和安全性评估。

三、岩土力学分析的应用岩土力学分析在土木工程中有着广泛的应用。

例如,在基础工程中,通过岩土力学分析可以确定地基的承载能力和变形性能,从而设计合适的基础结构。

岩土体动力学与地震响应分析

岩土体动力学与地震响应分析

岩土体动力学与地震响应分析岩土体动力学与地震响应分析是土木工程中的重要分支,主要研究地震对岩土体的影响以及岩土体在地震作用下的动力响应。

岩土体在地震中的响应对工程设计、土木结构的稳定性以及地震灾害风险评估都具有重要的意义。

本文将从岩土体动力学的基本原理、地震响应分析方法、影响地震响应的因素等方面进行详细介绍。

首先,岩土体动力学研究的基础是地震力学。

地震力学主要研究地震的力学原理和地震波的特性。

地震力学的研究为岩土体动力学提供了理论基础。

根据地震力学的原理,地震波可以分为纵波和横波两种类型。

纵波是沿着波传播方向的压缩波,横波则是垂直于波传播方向的剪切波。

这些地震波的传播路径、波速和波动幅度等特性对岩土体的响应有着重要的影响。

其次,地震响应分析方法是岩土体动力学研究的核心。

地震响应分析分为等效静力分析和动力分析两种方法。

等效静力分析是将地震动力作用等效为静力作用进行分析的方法,通常用于一般性的工程设计。

而动力分析则是将地震波的特性和岩土体的响应特性结合起来进行详细的分析和计算。

动力分析可以分为时程分析、频率响应分析和模态分析等方法。

时程分析通过模拟地震波的实际运动过程,对岩土体的动力响应进行求解。

频率响应分析则是通过频域方法计算岩土体在不同频率下的响应特性。

模态分析则是基于岩土体的振型进行分析,研究不同模态下的响应特性。

另外,影响地震响应的因素主要包括土壤的性质、地震波的特性以及结构的特性。

土壤的性质主要包括其密实度、孔隙比、抗剪强度、黏聚力等。

这些土壤的性质对地震波在土体内的传播路径和速度有着重要的影响。

地震波的频率、波速和波动幅度等特性也会直接影响到岩土体的动力响应。

此外,结构的特性,如结构的刚度、阻尼比、质量等,也对岩土体的地震响应有着重要的影响。

总之,岩土体动力学与地震响应分析是土木工程中的重要研究领域。

通过对地震力学、地震响应分析方法和影响地震响应的因素的研究,可以更好地了解地震对岩土体的影响,为工程设计和地震风险评估提供科学依据。

岩土工程中的地震动力分析

岩土工程中的地震动力分析

岩土工程中的地震动力分析地震动力学是岩土工程中的一个重要分支,它研究土体在地震作用下的响应和行为。

地震动力分析是岩土工程设计中必不可少的一项内容,它用于评估土体的抗震性能,确定土体结构在地震作用下的稳定性和安全性。

本文将探讨地震动力分析在岩土工程中的应用。

一、地震动力分析的概述地震动力分析是基于地震力学原理,通过计算土体结构在地震作用下的加速度、速度和位移等参数,来评估土体结构的响应和稳定性。

地震动力分析可以分为静力分析和动力分析两类。

静力分析是基于静力平衡条件,将地震力转化为静力荷载进行分析;而动力分析则考虑了土体的惯性力和阻尼力,更加真实地模拟了土体在地震作用下的实际响应。

二、地震动力分析的方法地震动力分析主要有等效静力法、响应谱分析法和时程分析法等多种方法。

其中,等效静力法是一种简化的方法,将地震力等效为静力作用,通过增加等效重力加速度或等效水平力来模拟地震作用。

响应谱分析法则是一种常用的方法,它通过确定结构的频率响应谱,计算土体的加速度响应谱和速度响应谱等参数。

时程分析法则是一种较为精确的方法,它通过直接模拟地震过程中的时间历程,计算土体结构的位移、速度和加速度等参数。

三、地震动力分析的影响因素地震动力分析的结果受到多种因素的影响,其中最主要的因素包括地震参数、土体性质和结构形式等。

地震参数包括地震震级、地震波形和地震频率等,它们直接决定了地震动力分析的输入条件。

土体性质则包括土壤类型、含水量和应力状态等,不同的土体性质对地震动力响应有着重要影响。

结构形式包括建筑物的形状、质量和刚度等,不同的结构形式会导致不同的地震响应。

四、地震动力分析的应用地震动力分析在岩土工程中有着广泛的应用。

首先,地震动力分析可以用于评估土体结构的抗震性能。

通过计算土体的动力响应,可以评估土体的稳定性和安全性,为工程设计提供重要的参考依据。

其次,地震动力分析可以用于优化土体结构的设计。

通过对结构的动力响应进行分析,可以调整结构的形状、质量和刚度等参数,从而提高土体结构的抗震性能。

第3章 岩体动力学性质

第3章 岩体动力学性质

2G VP
VS G
E 1 1 1 2
介质密度
E 动弹模量

E 2 1
泊松比
应用实例
已知P波、S波波速和介质密度,求解动弹模 量、动泊松比和动剪切模量。
p 2(1 ) 根据 ,求解; s 1 2
3 岩体动力学、静力学、流变力学划分
荷载状态
蠕变 静态 准动态 动态 超动态
应变率 (1/s)
<10-5 10-5~10-1 10-1~101 101~104 >104
试验方式
蠕变试验机 流变力学范畴 普通试验机和刚性伺服试验机 气动快速加载机 霍布金逊赶及其变形装置 轻气炮,平面波发生器
动静态 区别

2
Eme jEd
3.3 影响岩体弹性波速度的因素
岩石种类、密度及生成年代 岩石中裂隙或夹层 岩石的有效孔隙率及吸水率 岩体的各向异性 岩体应力状态
1)、岩石种类、 密度及生成年代
1、岩体纵波速度总 体呈正态分布; 2、新生代第三纪砂 岩、泥岩,纵波速度 分布较广; 3、变质岩的纵波速 度比岩浆岩和古生代 及中生代沉积岩稍大。
A Rayleigh wave is a seismic surface wave causing the ground to shake in an elliptical motion, with no transverse, or perpendicular motion.
Rayleigh波是质点在与传播方向平行的平面内做椭圆 运动的波,椭圆长轴垂直地面
4)岩体的各项异性
平行层里面方向波速大于垂直方向
4)岩体的各项异性

岩土中的地下水动力学分析

岩土中的地下水动力学分析

岩土中的地下水动力学分析地下水动力学是岩土工程中的重要分析内容之一。

地下水动力学研究地下水的运动规律和特性,在工程设计和施工中起到关键作用。

本文将对岩土中的地下水动力学进行深入分析,并探讨其在实际工程中的应用。

一、地下水动力学概述地下水动力学是研究地下水运动规律和特性的学科,通过分析水流速度、水头分布、渗透性等参数,来揭示地下水流动的机理。

地下水动力学在岩土工程中具有重要意义,它对于水库、地铁、隧道等工程的设计和施工具有指导作用。

二、地下水动力学的基本原理1. 达西定律达西定律是地下水动力学的基本原理之一。

它认为地下水的流动速度与渗透系数和水力坡度成正比。

在岩土工程中,通过测量地下水流速和水头分布,可以利用达西定律计算地下水的渗透系数,从而判断渗流的强弱。

2. 渗透性渗透性是地下水动力学中的重要参数,它直接影响地下水的流动性质。

渗透性可以通过实验室试验和场地观测获得。

在岩土工程中,需要根据渗透性的大小来选择合适的抗渗措施,保证工程的安全。

3. 水力坡度水力坡度指地下水流动的水头差与流动距离的比值。

水力坡度越大,地下水流速越快。

在岩土工程中,合理设计水力坡度可以提高地下水流动速度,减小渗流压力,减少工程灾害的发生。

三、地下水动力学的应用1. 工程设计地下水动力学对工程设计具有重要影响。

通过对地下水流场的分析,可以预测工程建设过程中可能遇到的地下水问题,为工程设计提供依据。

例如,在水利工程中,需要根据地下水动力学的分析来确定水库的导流能力和坝体的抗渗性能。

2. 施工监测地下水动力学分析还可以用于工程施工的监测。

在岩土工程施工过程中,地下水对施工有着直接影响。

通过监测地下水的流速和压力变化,可以及时预警施工风险,采取相应的措施进行调整。

3. 地质灾害防治地下水动力学也对地质灾害防治起到重要作用。

通过分析地下水流场的变化,可以预测地质灾害的发生,并采取相应的防治措施。

例如,在山区隧道工程中,地下水动力学分析可以帮助工程师判断隧道施工过程中的地下水涌泉风险,从而采取相应的排水措施。

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探讨动力作用下土体失稳的机理 动本构定律 粉土和砂砾土的液化 孔隙水压力的变化规律 土与上部结构的相互作用 随机波及高频波的研究应用 高应力水平复杂应力状态下的室内试验研究 现场试验、实录分析及模型试验
岩土动力学
2018/10/10
研究特点

注重土的室内试验和现场试验研究 注重工程经验的研究 注重实用的计算分析方法



土的类型和所处状态不同,对动荷载的 反应也不相同 处于饱和状态的砂土和粉土在周期性动 荷载作用下可能液化 淤泥、淤泥质土在周期性动荷载作用下, 由于孔隙水压力上升,强度降低等缘故 会导致沉降和滑移
岩土动力学
2018/10/10
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
岩土动力学
土在动荷载作用下的破坏过程
岩土动力学
2018/10/10

土柱的自振圆频率


n=1,3,5…… 由公式中H可知土层表面对基岩地震运动的反 应不仅取决于土的力学性质,还取决于土层的 几何尺寸
岩土动力学
n = 2H
G

2018/10/10

因为结构体系的地震反应取决于体系的 质量和刚度分布,因此靠近建筑物或斜 坡的点的地震反应也必将受到土的动力 学特性和土层几何尺寸的影响
岩土动力学
2018/10/10

伊朗地震专家预测,未来几年里,德黑兰发生 7级左右地震的可能性极大。德黑兰建筑物的 抗震性能令人担忧。德黑兰建有160万套住房, 其中70万套属危旧住房。日本的地震专家经过 实地考察后认为,德黑兰大部分建筑不符合抗 大地震的要求,如果德黑兰发生7级地震,将 有约50万套住房倒塌,55%的建筑受损,财产 损失相当于伊朗国民收入的22%,将有38万人 丧生,国家将陷于瘫痪。
岩土动力学
相关学科

土力学 地震工程学 结构动力学 土工抗震学
2018/10/10
岩土动力学
解决途径


引入表征动力作用和岩土动力特性的相 应指标,建立岩土动力学的计算方法 以模型试验为基础,为设计提供定性或 定量的依据
2018/10/10
岩土动力学
发展趋势



2018/10/10
岩土动力学

近期发生的地震基本上处在环太平洋的 西部和欧亚地震带上,而这两个地震带 都是老的地震带,同时又都位于几大板 块的边缘。这些地震的发生意味着板块 的积压,板块撞击,因为地球是由几大 板块构成的,在它的边缘上发生一些重 大地震,意味着这些板块确实是在运动, 在活动,它的运动和活动标志着整个地 球的深部可能有动力源在活动。
2018/10/10
岩土动力学
岩土动力学研究的问题

各种动荷载及其特点 振动和波动在土中的运动规律 土的动应力应变关系 动强度与变形问题 振动液化 动力特性测试的设备与技术 动荷载作用下的地基承载力、土坡稳定性及动土压力 土与结构物的相互作用(动力机器基础问题)
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
ABCDEFG各点与基岩地震运动的时程 曲线明显不同




当动荷载很小时,土颗粒之间的联结几乎没有 遭到破坏,土骨架的变形能够恢复,并且土颗 粒之间相互移动所损耗的能量也少,土处于理 想的弹-粘性力学状态 随动荷载增大,颗粒之间的联结遭到破坏,土 骨架产生不可恢复的变形。土颗粒之间相互移 动所损耗的能量增大,土越来越表现出非弹性 或塑性性能 当动荷载增大到一定程度时,土颗粒之间的联 结几乎完全破坏,土处于流动或破坏状态
2018/10/10
岩土动力学
参考教材

方云等:《土力学》第十章 谢鼎义:《岩土动力学》1988 张克绪等:《岩土动力学》1989
2018/10/10
岩土动力学
第二章 动荷载特性
2018/10/10
岩土动力学
第一节 动、静问题的区别

加荷速度

T/4>几十秒 静力学问题 T/4<几十秒 动力学问题 微小应变范围(<10-5) 中等应变范围(10-5~10-3) 大应变范围(>10-3)
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
岩土动力学


据中国台网测定,2005年11月26日,08时 49分38.6秒 在江西九江、瑞昌间(北纬 29.7,东经115.7) 发生5.7级地震。 湖北省武汉、洪湖、鄂州、黄冈、赤壁、 通城、咸宁等地建筑物有明显震感,部分 建筑物墙面破裂,震动持续时间约为20秒。
菲律宾地震

2003年5月27号 凌晨2点多,印尼 东北部地区发生 里氏6.4级地震。 此次地震的震中 位于印尼马鲁古 省的莫罗
2018/10/10
岩土动力学

从2003年5月1日的土耳其地震开始,到5 月21日的阿尔及利亚地震,到5月26日的 日本地震、5月27日的印度尼西亚地震、 菲律宾地震,短短的20多天,就发生了5 次六级以上的地震。
2018/10/10
岩土动力学
3、不规则荷载

荷载随时间的变化没有规律可循,如地震荷载。
2018/10/10
岩土动力学
地震应力的统计性质


T=0.2~1.0s 持续时间和主要作用次数与震级有关, 震级越大,t和N值越大 每个脉冲的波形更接近于正弦变化的曲 线
2018/10/10
岩土动力学
第三节 动荷载对地基土的影响


1、周期荷载(cyclic loading)
以同一振幅和周期往复循环作用的荷载称为周期荷载。周期荷载 的最简单形式是简谐荷载(harmonic loading)。简谐荷载随时 间t的变化规律可用正弦或余弦函数表示。 (2-2)
半周期内的峰值荷载P0,称为振幅。双 幅值2P0指在周期T内荷载变化的最大幅 度。
岩土动力学
2018/10/10
日本神户地震

1995年1月17日凌晨5时47分日本神户发生里 氏7.2级地震,延续时间20秒 城市直下型活断层地震 经济损失1000亿美元 死亡6000多人,负伤3万多人 房屋毁损99515栋 路面开裂,地基变形,铁道弯曲,列车脱轨, 港口破坏,拦腰折断的大楼倒下来将道路隔截, 断裂的高速公路从几十米高处塌落下来
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
岩土动力学
地震


2005年3月20日日本福冈以西当地时间上 午10点53分发生里氏7级强烈地震,至20 日晚上9点止共发生83次余震。 伤亡人数超过500人,许多房屋被毁。
2018/10/10
岩土动力学
2018/10/10
2018/10/10
岩土动力学
动荷载作用对工程建筑的影响

引起结构物振动 破坏地基 动力机器引起基础过大的振幅(甚至共振) 高层建筑(20~30层)在软基上容易损坏, 而低层建筑(5~6层)在硬基上反而比较 容易损坏
2018/10/10
岩土动力学
地震工程中的土体



土体不仅指土材料,还包括土的分布和 几何尺寸 基岩的地震剪切波通过土层向上传播, 引起土层表面的运动,产生对基岩运动 的位移、速度和加速度反应。 根据土柱的横向振动理论,土柱顶点对 基岩运动的反应与土柱的自振特性有关
岩土动力学
2018/10/10
土对地震荷载反应的主要表现

变形 孔隙水压力
2018/10/10
岩土动力学
根据土对地震荷载反应的分类


对地震反应明显:中等密度或松的饱和砂土; 粘粒含量小于10~15%的饱和砂质粘土或粉质 软粘土;含砾量<70~80%,砂料处于中密或 松散状态的砂砾石土等 对地震反应不明显:干砂、压密粘土饱和密实 砂;含砾量>70~80%的砂砾石土等
2018/10/10 岩土动力学

简谐荷载是工程中常用的荷载 简谐荷载与地震荷载的区别

振幅几乎不变 周期不变 持续作用次数大 非周期性 峰值可能不同 荷载总是动静荷载的组合

现场实际荷载与简谐荷载的差别

2018/10/10
岩土动力学
若干个振幅和周期各不相同的的 简谐荷载可相互叠加,组成一般 性的周期荷载。
岩土动力学
2018/10/10


2003年至今我国大陆新疆、内蒙、甘肃 等地连续发生地震 过去10年来,台湾平均每年发生里氏6级 以上地震3.4次,去年共发生3次。
2018/10/10
岩土动力学
伊朗地震



2003年12月26日早晨5时28分,伊朗中部 克尔曼省首府克尔曼附近发生里氏6.8级 地震,是这一地区自1998年以来最强烈 的一次地震,震源约在地下33公里。 千年历史的古城———巴姆市的老城区 已全部被毁,该市的许多历史建筑几乎 彻底被毁。 死亡人数为4.1万人。

应变范围



循环效应
岩土动力学
2018/10/10
第二节 动荷载特性



荷载的大小、方向、作用位置随时间而变 化,且荷载对作用体系的动力效应不可忽 略。这样的荷载称为动荷载(dynamic load)。 动荷载的性质用振幅(amplitude vibrition)、频率(frequency)和持续作 用时间(duration of vibrition)来表示。 动荷载的持续作用时间用循环作用次数N 来表示。
岩土动力学

1964年新泻地震造成房屋倾斜
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