土的动应力应变关系

土的动应力-应变关系5/27/2023土动力学土的动应力、动应变、动强度和时间的关系称为动本构关系建立计算模型的基本要求能较好的表示土的实际性能比较简单实用目前在地震工程中多采用弹塑性和非线性等价粘弹性模型5/27/2023土动力学土体在动荷载作用下的动力反应与土体的物理力学性质、质量分布、边界条件等一系列因素有关，是一个特有的振动体系。对于土体在动荷载下的动力反应分析，是抗震设计的重要内容。在动力反应分析中要用到土的动力性能指标，即土的动模量和阻尼比。5/27/2023土动力学第一节基本概念三个基本的力学元件5/27/2023土动力学三个基本力学元件的应力应变关系1、对于弹性元件应力应变关系为σ＝Eε应力应变曲线内圈定的面积A0=05/27/2023土动力学2、塑性元件塑性元件的应力应变关系应力应变曲线为一矩形A0=4σ0εd5/27/2023土动力学3、粘性元件粘性元件的应力应变关系应力应变曲线为一椭圆5/27/2023土动力学5/27/2023土动力学5/27/2023土动力学理想弹塑性模式的应力应变关系5/27/2023土动力学粘塑性模式（冰罕姆体）的应力应变关系5/27/2023土动力学双线性模式5/27/2023土动力学第二节线性粘-弹性模型5/27/2023土动力学滞后模型弹性元件表示土对变形的抵抗塑性元件表示土对变形速率的抵抗5/27/2023土动力学粘弹性土体具有阻尼特性，对变形有阻尼作用，因此应变的发展滞后于应力的变化。应变时程曲线与应力时程曲线之间总是存在一定的相位差。5/27/2023土动力学一、滞后模型（克尔文体）5/27/2023土动力学在动骑荷载竿作用令下循阅环一切次的舌应力刊应变敲图形市近似水于椭体圆形仿，称群为应法力应层变滞雄回圈舌（s衔tr唯es足s-测st镇ra何in诉h仰ys赠te卵re园si奇s写lo绳op算）滞回击圈两绳顶点畜的连率线的晶斜率刮，就抱是该乞应力忘水平脂下的稻动弹绩性模骆量。5/恋13塌/2示02城3土动章力学5/脖13援/2括02增3土动虹力学5/独13既/2尊02悟3土动诞力学5/例13宴/2活02务3土动谊力学二、不动应盛力应陈变骨度干曲绞线随着班动应池力幅答值的汁增大掀，动腐模量躲逐渐苹降低绞，滞歌回圈浑的宽明度加庸大。连接浙几个技不同监动应倘力幅档值的弱滞回乐圈端哈点的圆连线坝，称翻为动赢荷载汇的应捎力应禾变骨芦干曲佣线。应力粗应变教骨干影曲线柜大致运符合治双曲井线规峡律。5/侦13喜/2竿02光3土动贱力学土在罗周期蜘性动首荷载宰作用吼下的嘉应力渴应变凉关系类具有卖两个肾特点非线饰性滞后搭性滞回唤圈反被映应骨变对闯应力喊的滞号后性骨干致曲线甘反映司动应夜变的致非线畜性二者港合起演来反冰映了璃应力旨应变孙关系嫂的全耀过程5/宗13档/2脏02寨3土动赏力学通常汽认为僚地震臂时剪旬切波底自基坚岩向敢上传租播在动康力反虹应分爪析中终直接劫计算吓土体嗓的动财剪应销力和失动剪雹应变搜。5/迫13家/2绳02银3土动朱力学动三违轴试封验指还标换再算关树系5/视13荐/2秩02常3土动易力学5/锄13贤/2斤02监3土动沙力学5/录13毛/2袄02酸3土动窗力学动剪讽切模些量可梅表示宁为：最大挂动剪温切模绞量需贵要在林很小乒动应办变的顾条件止下测奥定，辅也可请以采屑用下孟列经故验计何算对于狮圆粒希干净捆砂（孝e<触0.亮8）对于丧角砾乡丰干净钥砂5/想13旅/2铃02托3土动陶力学对于毯粘性剥土5/签13鸽/2挂02贱3土动逝力学三、亡土的标阻尼哥特性土体膏振动拥时的俭内摩茂擦，弦类似敢于粘赖滞液遍体流于动中责的粘担滞摩岩擦，耗称为饿粘滞商阻尼矿（v祝is趋co咽us沫da敞mp回in瓣g）在自椒由振披动中拔，阻情尼表瓦现为枕质点职的振酿幅随窃振次慈而逐骑渐衰鹿减。在强鞭迫振侧动中乌，则披表现喉为应秃变滞龙后与柿应力菜而形介成滞鸟回圈详。振幅光衰减稍的速半度或纳滞回使圈面许积的却大小爆就是喊阻尼矩的大迹小。5/股13寄/2郊02胖3土动湾力学介质岩的粘嫩滞阻油尼力捕与运再动的勾速度西成正吃比周期墓性荷穷载作仁用时挨，土垂体产关生剪搅应变阴所对无应的猾剪应拴力，惧包括并弹性疏剪应父力和损阻尼冶剪应险力两磨部分定。阻尼鄙剪应门力作停负功秃，等素于内纹摩擦承作用巧消耗秩的能学量。5/撕13溪/2馆02选3土动潮力学滞回鞠圈A芝BC量DA段的面枕积，馒就代课表相急应消谦耗的戒能量窗。土在摆周期歼性动衡荷载命一次披循环未中所恨消耗胜的能骑量与短该循凉环中京最大嫩剪应芝变对松应的杀势能壁之比耍，称盼为土诞的阻掉尼比服。在动乎三轴饲试验背中，缘瑞采用豆下式腿计算庆土的甘阻尼栏比式中矛：A抵为滞工回圈捆的面忠积AL为三遮角形嫌CO宽M的泡面积胆，表劝示加混载至查应力刊幅值吧时弹造性土片体内堡所储平存的倡势能洽。5/顷13迷/2懂02县3土动沫力学实验乞证明坟：土俯的阻阿尼比女与动肉剪切上应变奋的关佳系曲乐线也壳符合幼双曲液线变愚化规净律，稍可表粉示为5/芬13闯/2月02该3土动帝力学5/仆13恨/2学02师3土动虎力学骨干枝曲线剖的数眉学表圣达式5/螺13提/2雷02缠3土动墙力学5/释13机/2变02苏3土动习力学滞回脑圈的递研究性途径1、成将不蚀同应恶变幅袄下的码滞回晓圈特功性用来反裹映2、装建立阁应力闭应变拒关系好的双章曲线泰模型5/烦13闯/2枯02怪3土动愉力学3、泪将滞鸡回圈杯用一歉些简脊化的柜直线测拟合车，或淹将直拘线与不曲线均组合秘起来辟拟合挽，通弱常采肌用双知线性贤模型4、栽用一翻系列埋弹性僵元件幼和塑糟性元被件（毅摩阻善片）往组成放并联牵或串栏联的臭机械荣模型瓜来反刷映5/兰13崖/2妄02步3土动达力学5、击建立莲应力射应变书关系败的弹请-塑攀性模缘瑞型6、渠将各溜种力此学量奏的变蔬化简络单地放通过敲某一摸个单末调增室长的岩物理雷量来总反映5/衫13饲/2碍02恭3土动转力学内时拌理论Va免la左ni碧s等帜人取怎物理姑量为动内时愈，建多立了者内时愚理论疾。内时矮理论扑突破锹了塑耗性理敲论中洽的屈顷服条梁件、赖流动劲法则紧、硬茧化规危律等浅概念途，可山以反谈映剪倒胀、柜减缩双、硬碰化、睛软化笔、循伟环加咽载、郊应变叉速率餐效应虾等土浩的特笛性5/鼓13线/2侵02现3土动慨力学第三歌节折弹管-塑枪性模衬型在按亚正弦圈变化霜的周观期动厅应力去作用畜下，外线性扩粘弹欺性单灯质点寨的滞找回曲浆线为胞一椭酷圆。滞回和圈面配积包逢括粘主性和雷塑性软能量苏耗损能两部广分。粘性听能量砖耗损瞧与变免形速搜度有轰关，踏而塑乞性能椒量耗湾损与尤塑性锡变形膀有关捕。土的犬阻尼钟分为哨粘性恼阻尼仅和塑遵性阻泊尼两痛部分捕。5/低13固/2链02烂3土动层力学一、拍双线雹性模秃型5/录13屯/2给02蔬3土动死力学5/斗13池/2代02愉3土动巩力学5/扰13港/2叨02卫3土动派力学5/诉13绩/2仙02放3土动漆力学双曲前线模矿型包留含三免个参匠数，殊G1、G2、是屈资服应牢变，壤双曲欺线模葱型是竹与应吐变有院关的缎模型5/坊13样/2低02刑3土动雅力学5/荣13企/2快02贞3土动盘力学三个抖力学阿参数牛的影烧响因挡素1、备对扒G1、G2的影弟响2、叛N对抖G1、G2的影焦响3、姜静应经力对务G1、G2的影圈响4、事的变樱化5/到13屈/2乖02授3土动魔力学一、仗双曲施线模外型5/旦13蚂/2品02颗3土动烘力学双曲强线模绍型的从方程片式5/迈13悠/2猫02腐3土动爸力学Ip020406080≥100k00.180.300.410.480.505/悲13筝/2揉02爪3土动涛力学确定浆主干签线是钓构成阅弹塑模性模殿型的缘瑞最主拣要的谨步骤应能充较好愁的表槐示从县0点扯连续同加荷喊到破影坏的站应力火应变汤轨迹嘱线的躲形状所包织含的币力学子参数珠要少谷，并撒便于钱测定5/修13倒/2麦02神3土动糕力学曼辛旧准则观（2奶个限毕制条秋件和恼2个疯规定趣）两个弊限制叙条件卸荷眼与反辱向加先荷阶呢段和厨初始广加荷堂阶段害的应菜力应飞变轨百迹线聋的斜圾率相煮等卸荷质点的们坐标寇为酿。则客反向杆加荷钥阶段笨的卸咐荷点赢坐标岸为5/滋13摩/2摇02沈3土动珠力学5/绢13害/2光02得3土动蜜力学两条河规定后继搬波幅采值大喷于先胀行波茎时，蚕规定漏从交抛点c少到峰千值p眉沿主欣干线稼变化供，离杀开原状来的嘴应力屑应变帜关系箩线。后继构波幅粘值小个于先化行波妖时，社应力奸应变新曲线梨从d耗点沿殃先行姑波滞咏回曲馋线d矿c变意化，骡脱离叼后继斥波自轮己的蛇滞回享曲线涨。5/谱13兄/2翼02腥3土动匆力学第四垃节坦等谋价非对线性蚀粘-免弹性辽模型土的庙实际稀滞回笑圈有海如下第特点决：滞回卧圈面愿积随消剪应无变幅语值的背增大宴而增叔大滞回饶圈的鄙斜度伴随剪惯应变兴幅值防的增舌大而润变缓弹塑郑性模含型可惰以达痒到如艳下要豆求模型藏滞回坊圈面醒积与革土的躺实际装滞回湖曲线黑大致错相等匠，即剥耗损家的能兔量大惠致相膊等模型泊滞回椒圈面屠积随协剪应数变幅嗽值的族变化形与土闹实际检相近太似模型革滞回准圈斜涨度随怜剪应看变幅部值的矩变化呀与土异实际凯相近依似5/围13尤/2税02耻3土动掘力学非线梳性粘淘弹性赴模型右不考反虑土甩的能厌量损宴耗的林复杂画本质臭，认旅为土顷的能泄量损土耗完各全是灰粘性肾的。相应命的阻亿尼定凡义为功等价岁的粘董性阻叨尼将5/肯13评/2塔02逼3土动兼力学5/浅13到/2验02毁3土动筒力学A、葛b试怜验参跑数的沃确定满方法5/绩13伶/2证02符3土动家力学5/傅13摇/2厘02爷3土动见力学5/御13您/2桃02继3土动百力学5/酿13折/2瓦02护3土动察力学等价津非线缸性粘练弹性恰模型箩的运鞋算过他程弹性忍模量筒和阻桂尼随扭应变车幅值寸而变历化应变涝幅值亩指一瞒个动权力作滥用过匙程中参的等香价应罢变幅涉值，纯在数地值上盘通常欧取根据盟等价朽应变虫幅值榨确定恢G和岂λ，哲G表和λ夜在一塔个动稍力过豆程中排不变一个滨动力殿过程斤的计事算完斤成后踏，可躁求出危新的谦等价