初始剪應力對砂土剪力模數及阻尼比之影響

Abstract

本文以試驗方法探討初始剪應力對飽和砂剪力模數及阻尼比之影響，作者使用飽和渥 太華砂（Ottawn sand ），以中空扭轉三軸儀器，在相對密度３０％，５０％及７０ ％的情況下，對試體施以靜態初始剪應力，然後在相同的反復剪應力振幅下進行反復 扭轉試驗，以研究砂土受初始剪應力作用後，其動態性質的變化情形： 基於本研究之試驗結果，獲得以下各項結論 １．砂土的體積膨脹率及軸向伸張率皆隨著相對密度的增加而上升。 ２．隨著剪應變值逐漸增大，於中空圓柱試體上形成螺旋狀剪力帶，因此造成試體的 軸向應變突然急劇下降，緊砂內造成剪力帶所需之剪應變量低於鬆砂所需者。 ３．當所施加的初始剪力未達極限屈伏狀態時，初始剪應力之大小對G 值及D 值的影 響不十分顯著。 ４．不論試體是否已達極限屈伏狀態，剪力模數隨著剪應變振幅的減小及作用次數的 增加而增大，而阻尼比則隨著剪應變振幅的減小及作用次數的增加而減小。 ５．不論試體是否已達極限屈伏狀態，剪力模數隨著相對密度的增加而提高。 ６．不論試體是否已達極限屈伏狀態，相對密度對阻尼比之影響皆不明顯。 ７．試體達到極限屈伏狀態後，解載剪應力承受動態剪應力作用，於前若干作用次數 剪力模數值必然甚低，隨著作用次數的增加，G 值就逐漸的接近未達極限屈伏狀態前 者。 ８．於N ＞２０，不論試體是否曾到達極限屈伏狀，Hardin and Drnevich 及Iwasak -i et al. Snerif and Ishibashi所建議之經驗公式仍然能被用來預估飽和砂的G 值 及D 值。