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用于地动试验的GDS仪器
宣布时间:2023-11-03 浏览次数:4953 泉源:乐发welcome登录入口

美国地质视察局2014年曾宣布一项视察效果,即凭证恒久纪录的统计数据,预计在任何一年都会爆发约莫17次大地动(7.0级至7.9级)和一次8.0级或以上的大地动。只管天下各地装置的地动台站数目快速增添,每年都有更多的地动情形被纪录,但这一数据一直坚持得相当稳固。


地动对基础设施造成的破损水平有很大差别,差别的水平取决于地动的位置、受影响土层的力学特征、地下水位的深度以及地动的强度和一连时间。例如,软土的沉积会导致地表震惊的放大,而松散颗粒质料的缩短趋势会导致土壤液化和不匀称沉降。这种反应也可能影响电力和水等生命线,同时对基础设施造成更显着的破损。 


相识土壤在地动中的行为特征可以资助工程师提高未来基础设施设计的弹性。乐发welcome登录入口公司署理的GDS试验仪器开发了一系列装备来模拟这些荷载条件,并提供了在易受地动影响地区开发基础和结构设计解决计划所需的知识:系列动态装置,使研究职员能够对混凝土、钢和复合质料等修建质料举行模拟地动力的动态加载条件测试。这些试验提供了对地动诱导应力下质料特征、变形特征和破损模式的深入相识。在实验室中提供液化研究的仪器,用于研究地动时代土壤对液化的敏感性。研究职员模拟循环荷载条件,研究土壤强度的损失和由此爆发的地面变形。这些信息关于基础设计和减轻液化相关危害至关主要。

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地动试验的试验标准


ASTM D-3999

用三轴仪测定土壤的杨氏模量和滞回阻尼系数。这些参数关于在地动荷载作用下举行土壤沉积物的动力响应剖析是不可或缺的。

ASTM D-4015

通过共振柱测定土壤的剪切模量和阻尼系数(在1 x 10-6及以上的小剪切应变规模内事情)。这些参数关于在地动荷载作用下举行土壤沉积物的动力响应剖析是不可或缺的。

ASTM D-5311

通过三轴仪测定土壤的不排水循环强度。该参数用于评估土壤沉积物对抗地动荷载引起的剪切应力的能力。

JGS 0541

用三轴仪测定饱和土的排水抗剪强度参数,即有用应力。这些参数,即有用内摩擦角和粘聚力,被用作隧道稳固性评预盘算的一部分。

JGS 0542

用三轴仪测定土壤的杨氏模量和滞回阻尼系数。这些参数关于在地动荷载作用下举行土壤沉积物的动力响应剖析是不可或缺的。



地动试验仪器


ELDYN – 标准型动三轴试验系统

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ELDYN动三轴是GDS装备中经济的动态测试系统,它基于一个高刚度的轴向加载架和横梁上装置的电机作动器。ELDYN设计用来知足检测行业岩土实验室的低本钱系统需求,但仍然能够知足客户期望的GDS应有的高标准。ELDYN允许圆柱形试样在应用枯燥或循环加载阶段之前举行饱和固结,以靠近现园地面条件,后者模拟地动震惊引起的应力条件。

DYNTTS – 伺服电机控制的动三轴试验系统

高级动态三轴测试系统(DYNTTS)是一款高端测试装备,它将三轴压力室与动态作动器相团结,能够在高达10Hz的频率下施加循环载荷、变形和应力。压力室自己由容纳电机驱动器的一体式基座单位螺旋驱动。轴向载荷和变形通过压力室的底座施加。该系统可以与动态压力室压力作动器相团结,使得压力室压力也可以动态施加直到系统的设计频率。DYNTTS允许一个易于制备的圆柱形试样在应用枯燥或循环加载阶段之前举行饱和和固结试验,以靠近现园地面条件,后者模拟地动震惊引起的应力条件。注重,当使用DYNTTS时,用户界说的循环加载模式也可以应用于试样。

GDSTTA – 真三轴测试系统

真三轴GDSTTA具有与古板三轴仪差别的决议性特征,所有三个主应力都可以自力控制,古板三轴系统中仅能控制两个。这允许执行更宽规模的重大应力路径。这种动态循环系统由先进的机电作动器或可选的液压作动器提供动力,是一种极其重大的研究工具。笔直轴和一个水平轴通过动态作动器(轴1和2)加载,通过压力室压力为第二个水平轴(轴3)提供应力控制。总之,GDSTTA可用于将种种应力路径应用于土样,包括静态和动态,从而能够评估地动荷载下的土壤响应。

HCA – 空心圆柱试验系统

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除了轴向载荷和变形外,空心圆柱试验装置(HCA)还允许在高达5Hz的频率下,将旋转位移和扭矩循环施加到土壤的空心圆柱体试样上。使用该装置可以控制三个主应力的巨细和偏向,该系统还可以与两个动态压力室压力作动器相团结,以使得能够动态施加外部和内部压力室压力?梢允褂锰峁┑闹票甘约梁兄票刚承院涂帕W词匝。注重,当使用HCA时,用户界说的循环载荷模式也可以应用于试样。

RCA – 共振柱试验系统

共振柱装置(RCA)用于获得中小剪切应变规模(<1%)内的剪切模量、杨氏模量和阻尼系数。这是通过使用电磁驱动系统实现的,该系统对饱和和固结的圆柱形土壤样本施加高频(15–300 Hz)扭转或弯曲循环载荷。注重,该系统也可以升级为在2 Hz及以下的频率规模内举行扭转剪切试验,从而视察到全剪切应力-应变行为。从共振柱装置获得的参数允许举行动态响应剖析,例如使用有限元和非线性剖析要领的剖析,从而能够评估地动震惊时代土壤沉积物的响应。

EMDCSS – 伺服电机控制的动单剪系统

GDS电机控制的动单剪系统(EMDCSS)是举行动单剪试验的主要装备,它不但可以举行小应变(0.005%剪应变幅值)到大应变(10%剪应变幅值)的动态循环试验,还可以举行很是准确的准静态测试。易于制备的试样受到主应力旋转,可以反应现场视察到的许多土壤响应。注重,当使用EMDCSS时,用户界说的循环载荷模式,如地动震惊时代纪录的加速率时程,也可以应用于试样。

DYNBPS – 动态反压剪切仪

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动态反压剪切系统DYNBPS用于控制孔隙压力的土壤试样的静态和动态直接剪切试验。在直接剪切测试时代对孔隙压力的控制允许在实验室中对真实天下的情形举行建模。该装置的这种动态版本允许对滑坡举行建模,由于它在破损的初始时刻后迅速获得速率,或者视察地动引起的循环应力下爆发的破损。注重,循环直接剪切试验是可能的,同时仍然控制和丈量孔隙压力。

VDDCSS – 可变偏向循环单剪仪

可变偏向循环动单剪(VDDCSS)使简朴剪切能够在两个偏向上施加,而不是标准的简单偏向。这是通过使用与主剪切作动器成90度作用的副剪切作动器来实现的。当用作可变偏向系统时,可以自力于主剪切轴施加次剪切轴荷载和位移。这允许在任何水平偏向上举行简朴的剪切试验,近似于在地动等事务中现场视察到的重大荷载模式。

HARRCA – 哈丁共振柱装置

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哈丁共振柱是一种允许在坚持各向异性载荷的同时在共振中测试试样的系统。这是通过一个细长的薄壁加载柱通过驱动系统抵达顶盖来实现的。GDS Hardin型振荡器包括一个电磁驱动系统,该系统包括细密纠葛线圈和复合烧结钕铁硼(NdFeB)“稀土”磁体。该装置可以装置在具有整体轴向力作动器的自力系统中,或者作为集成到现有荷载框架中的压力室。HARRCA为土壤样本提供了G和D曲线,使在评估地动荷载时代的土壤沉积物响应时能够举行动态剖析。

GDSAV – 声速传感器

声速传感器允许在岩石样本内丈量P波和S波速率 ;荒芷髯爸迷诘鬃投ッ鄙,或者在某些情形下装置在试样的侧面。

DT-RTS – 动态三轴岩石测试系统

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动态三轴岩石测试系统可以在20Hz及以下的动态频率下施加高达1.5MN的轴向载荷。使用伺服液压作动器系统实现动态加载。




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