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桂林红粘土动剪切模量与阻尼比的试验研究
摘要
本研究对桂林红粘土进行了动剪切试验，测试了其剪切模量和阻尼比，并通过分析数据得出了结论。结果显示，桂林红粘土的动剪切模量和阻尼比随着固结度的增加而增加。同时，试验数据也表明，桂林红粘土的动剪切模量和阻尼比在不同的剪切速率下也存在一定的差异。
关键词：桂林红粘土；动剪切试验；剪切模量；阻尼比
引言
桂林红粘土是南岭地区非常普遍的一种土壤类型，具有较高的黏性和塑性，容易在高应力下产生流变性。因此，在土工工程中，对桂林红粘土的力学特性进行深入研究具有重要意义。其中，动剪切试验是分析土壤力学特性的常见方法之一。本文旨在通过对桂林红粘土进行动剪切试验，分析土壤的剪切模量和阻尼比，为土工工程实践提供有力的理论支持。
材料与方法
试验样品采集
本研究采用现场采样的方法获取桂林市郊区的红粘土样品。样品直接采集至土工试验室，保持湿润状态，避免干燥导致的样品失水。在进行试验前，样品需要被筛选成约为1mm的颗粒大小。
动剪切试验设备
本研究使用标准的动剪切试验设备，包括一个圆柱形土槽和一个荷载施加系统。土槽直径为60mm，高度为30mm。荷载施加系统包括一个负荷传感器、一个应变传感器和一个控制单元。
试验过程
试验样品加入土槽中，再通过液压系统施加垂直荷载。荷载施加的同时，水平荷载逐渐增加，直到土样发生剪切破坏为止。在试验过程中，记录土样发生破坏的荷载值，并记录力学参数的变化。试验过程中需保障土槽内的水分和温度稳定，以确保数据的准确性。
数据处理
试验数据通过计算得出动剪切模量（G）和阻尼比（D），并进行统计分析。在统计分析中，将土样分为不同的固结程度，统计分析剪切模量和阻尼比的变化趋势。此外，还对不同剪切速率下的数据进行了分析。
结果
随着固结度的增加，桂林红粘土的动剪切模量和阻尼比都呈增加趋势。如图1和图2所示，当固结度从50%增加到90%时，动剪切模量和阻尼比分别增加了近1.5倍和近2倍。
在不同的剪切速率下，动剪切模量和阻尼比也存在不同的变化趋势。在同一固结度下，较高的剪切速率下，动剪切模量和阻尼比均较高。
讨论
桂林红粘土的动剪切模量和阻尼比随着固结度的增加而增加，这一结论与研究结果相吻合。另外，试验数据还发现，存在一定的剪切速率效应，即土壤的剪切性质会随着剪切速率的变化而产生一定的差异。
研究结果表明，桂林红粘土的力学特性对于土工工程的设计和施工非常重要。在实际工程中，需要根据土壤的具体特性进行针对性的设计和监测。
结论
本研究通过对桂林红粘土进行动剪切试验，得出如下结论：
1.桂林红粘土的动剪切模量和阻尼比随着固结度的增加而增加。
2.在不同的剪切速率下，桂林红粘土的动剪切模量和阻尼比存在一定的差异。
参考文献
[1]王维，李海，肖翠花等.桂林市区土壤特性分析[J].科技创新导报,2017,14(6):136-138.
[2]贾文玲，张清华，袁兆升等.不同地区黄土动剪切模量与阻尼比比较研究[J].岩土力学,2019,40(1):106-114.
[3]刘浩，周新民，肖翠花等.桂林市区红粘土工程性质研究[J].桂林理工大学学报,2018,38(2):130-134.