Сопоставление различных методик определения входных параметров модели HSS
В статье изложены выводы после проведенного в геотехнической лаборатории АО «МОСТДОРГЕОТРЕСТ» сравнения результатов выполненных опытов для получения параметров, используемых в модели HSS. Сделано заключение о том, что предпочтительнее использовать резонансную колонку или, в крайнем случае, динамический стабилометр, а такие приборы, как Simple Direct Shear дают слишком большую погрешность и не удовлетворяют требованиям по точности.
![](/images/dynamic/img46909.jpg)
![](/images/dynamic/img43751.jpg)
![](/images/dynamic/img43752.jpg)
Для определения
![](/images/dynamic/img43753.jpg)
![](/images/dynamic/img43754.jpg)
![](/images/dynamic/img43755.jpg)
![](/images/dynamic/img43756.jpg)
Для построения зависимости модуля сдвига от сдвиговой деформации было проведено три испытания на образцах-близнецах с использованием трех приборов: резонансной колонки (Рис.1), динамического стабилометра (Рис.4) и прибора простого прямого сдвига (Simple Direct Shear) (Рис.7).
Первое испытание проводилось на резонансной колонке. Данный прибор позволяет зафиксировать нижний штамп образца, а на верхний подать крутящий момент, измеряя при этом сдвиговую деформацию. При изменении амплитуды момента прибор находит резонансную частоту образца, после чего пересчитывается модуль сдвига G по формуле распространения поперечной упругой волны.
![Рис. 1. Резонансная колонка](/images/dynamic/img43774.png)
На рисунке 2 можно видеть снижение резонансной частоты при увеличении амплитуды крутящего момента, а на рисунке 3 – полученные опытные данные и результат аппроксимации кривой Гардина-Дрневича.
![Рис. 2. Резонансная кривая](/images/dynamic/img43775.jpg)
![Рис. 3. Данные опыта на резонансной колонке и кривая Гардина-Дрневича](/images/dynamic/img43776.jpg)
В результате получаем:
![](/images/dynamic/img43757.jpg)
![](/images/dynamic/img43758.jpg)
![](/images/dynamic/img43759.jpg)
Следующий вариант проведения опыта – последовательное циклическое девиаторное нагружение при изменяющийся амплитуде. На каждом значении амплитуды возможно рассчитать секущий модуль деформации
![](/images/dynamic/img43760.jpg)
![](/images/dynamic/img43761.jpg)
![](/images/dynamic/img43762.jpg)
![](/images/dynamic/img43763.jpg)
Опыт проводился на приборе Wille Geotechnik 13-HG/020:001.
![Рис. 4. Wille Geotechnik 13-HG/020:001](/images/dynamic/img43777.jpg)
![Рис. 5. Зависимость относительной вертикальной деформации от девиатора напряжений](/images/dynamic/img43778.jpg)
![Рис. 6. Данные опыта на динамическом стабилометре и кривая Гардина-Дрневича](/images/dynamic/img43779.jpg)
В результате получаем:
![](/images/dynamic/img43764.jpg)
![](/images/dynamic/img43765.jpg)
![](/images/dynamic/img43766.jpg)
Третий способ получения искомых параметров – опыт с использованием прибора Simple Direct Shear производства Geomation-ПрогрессГео. Данный прибор позволяет задавать касательные напряжения, фиксируя при этом сдвиговую деформацию.
![Рис. 7. Simple Direct Shear Geomation-ПрогрессГео](/images/dynamic/img43780.jpg)
![Рис. 8. Данные опыта Simple Direct Shear и кривая Гардина-Дрневича](/images/dynamic/img43781.jpg)
В результате получаем:
![](/images/dynamic/img43767.jpg)
![](/images/dynamic/img43768.jpg)
![](/images/dynamic/img43769.jpg)
![](/images/dynamic/img43770.jpg)
![](/images/dynamic/img43771.jpg)
Сравнение результатов показано в таблице.
Таблица. Сравнение результатов испытаний в разных приборах
![](/images/dynamic/img43782.jpg)
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что для определения параметров
![](/images/dynamic/img43772.jpg)
Список литературы
Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Издательство МГТУ им Баумана 1999, с. 103-108.
ГОСТ 56353-2015. Грунты. Методы лабораторного определения динамических свойств дисперсных грунтов.
ASTM D6528 - 17 - Standard Test Method for Consolidated Undrained Direct Simple Shear Testing of Fine Grain Soils
Журнал остается бесплатным и продолжает развиваться.
Нам очень нужна поддержка читателей.
Поддержите нас один раз за год
Поддерживайте нас каждый месяц