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第七章土的动强度和动变形§7.1土的动力失稳特性静荷载作用下：•动力作用的强度表达方式：1.振动加速度；2.动应力(作用时间或振动次数一定）；3.振动时间与振动次数(动荷大小一定)；动用确强度的三个发展阶段：振动压密阶段：振动作用的强度较小(力幅小或持续时间短)时，土的结构没有或只有轻微的破坏，孔压的上升，变形的增大和强度的降低都相对较小，土的变形主要表现为由土颗粒垂直位移所引起的振动压密变形；振动剪切阶段：动荷的强度超过临界动力强度时，出现孔压与变形的明显增大和强度的明显降低，土的变形中逐渐增大着剪切变形的影响振动破坏阶段：达到极限动力强度时，即出现孔压急骤上升，变形迅速增大和强度突然减小为标志的完全失稳现象。两个界限强度：三个阶段间的两个界限强度分别称之为临界动力强度(Jc或Nc)和极限动力强度(Ju或Nu)。使土处于不同阶段所需的实际动荷水平(即临界动力强度与极限动力强度的大小)将视土的密度、粒度、起始应力状态以及动荷的波型、频幅和持续时间等的变化而不同。两种情况两个界限动力强度相差很小（松砂，均压固结）两个界限动力强度相差较大(密砂或偏压固结）区分的意义第一阶段危害较小；第二阶段视具体建筑物的重要性和敏感性决定是否允许；第三阶段不允许。物理意义地震前拉半周压半周动极限平衡可能先在拉或压半周的某一瞬时首先达到，而在这个半周的其它时刻，或另一半周的各个时刻，均仍处于弹性平衡状态。随着动荷的持续作用，极限平衡将会从一个瞬间发展为一个时段。与此同时，原先未达到极限平衡的半周内，又开始出现瞬时的，进而发展为时段的极限平衡状态。当两个半周的极限平衡时段发展到一定程度时，土即达到完全的破坏。以后，随着动荷的持续作用，极限平衡时段不再增大，而动应变继续积累，直至振动终止时才终止应变。如果任一个半周均未出现极限平衡，变形增长缓慢，称为第一阶段。从一个半周开始出现并发展极限平衡到另一个半周出现极限平衡之前，变形速率逐渐增大，称为第二阶段。当在一个半周发展极限平衡的同时，另一个半周也开始并发展极限平衡时，变形加速增长，直至失稳破坏，称为第三阶段。失稳过程即可由两个半周的极限平衡条件定量地作出划分，从而研究不同阶段上强度和变形的变化。一般在均压固结时，拉半周先达到极限平衡；偏压固结时，视其静动应力的大小，其首先达到极限平衡的可能为压半周，也可能为拉半周，应作具体的分析，区分不同的失稳类型，从而了解不同的破坏特征。§7.2土的动强度及其变化规律定义：在一定动应力往返作用次数N下产生某一指定破坏应变f所需的动应力的大小。影响因素：动荷作用的速率效应和循环效应。速率效应随着加荷速率的增大，土的强度也增大。循环效应在周期荷载作用时，土的应变将随动应力的增大而增大，随动荷循环作用次数的增大而增大。欲使试样在动荷作用下产生某一定的应变，可以采用低循环次数下高的动应力，也可以采用高循环次数下低的动应力。而土的强度总是和一定限度的应变相联系。因此动强度就应该是针对相应的振动循环次数来讨论。循环次数愈低，动强度愈高；循环次数愈高，动强度愈低；§7.3土的动强度曲线和动强度指标动强度是指在一定应力往返作用次数N下产生某一指定破坏应变f所需的动应力。破坏标准1.应变标准：破坏应变达到某一应变；2.孔压标准：孔隙水压力发展到某一程度；3.极限平衡标准：按极限平衡条件作为破坏标准。4.屈服破坏标准：按动荷作用过程中变形开始急速转陡作为破坏标准。动强度曲线土的动强度表示为达到上述某种破坏标准时的振次Nf与作用动应力d的关系。即d～lgNf曲线。影响土动强度的因素主要有土性、静应力状态、动应力三个方面，动强度曲线需标明破坏标准，土性条件（密度、湿度结构）、起始静应力状态（固结应力1c、3c或v’，固结应力比Kc＝1c/3c起始剪应力比0/3c等）。动抗剪强度指标的确定7.4土的振动压密与振陷对于静荷下已完全固结的土，动荷作用常引起附加的振密变形。这种变形如果发生在已建成建筑物的地基中，则引起建筑物的附加振陷，如发生在建筑物建造之前，则能引起土的振密，达到地基加固处理的目的。动变形的大小与土的起始密度、湿度、起始静应力状态，动荷作用的强度，振动持续的时间等因素有关。变形的发展随振动历时的增长而增长，初期增长较快，随后逐渐变缓。对于振密作用，密度的增大与动力加速度有关，动力加速度愈大，终值容重愈高，但是过大，又会发生松胀。