(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210951513.5 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 国网河南省电力公司电力科 学研究 院 地址 450052 河南省郑州市二七区嵩 山南 路85号 (72)发明人 李强　宋晓燕　饶宇飞　崔凤庆　 梁纲　李苗苗　梁京　张媛　 闫长斌　徐晓　李高留　 (74)专利代理 机构 郑州知己知识产权代理有限 公司 41132 专利代理师 季发军 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种循环动荷载下中小应变泥化夹层的动 阻尼比修 正模型 (57)摘要 本发明公开了一种循环动荷载下中小应变 泥化夹层的动阻尼比修正模型。 基于室内泥化夹 层重塑试样动三轴试验， 分析了循环动 荷载下中 小应变泥化夹层的动阻尼比发展规律及其影响 因素。 通过揭示典型因素的影响， 有力地改进了 阻尼比研究相对离散的现状， 动阻尼衰减特性的 探索是对岩 土体阻尼研究的有益补充。 本发明建 立的循环动荷载下中小应变泥化夹层的动阻尼 比发展规律的修正模型， 可为研究爆破振动、 天 然地震以及交通荷载等循环动荷载扰动下泥化 夹层工程特性劣化机理提供 理论支撑， 并且可以 作为预防动荷载作用条件下含泥化夹层复杂岩 质边坡、 坝基失稳破坏的新的研究思路。 权利要求书1页 说明书14页 附图2页 CN 115270494 A 2022.11.01 CN 115270494 A 1.一种循环动荷载下中小应变泥化夹层的动阻尼比修正模型， 其特征在于： 包括如下 步骤： 步骤一： 泥化夹层被认为是一种特殊的粘弹性土， 动阻尼比( λ d)的定义 为： 式中， ΔWd为单次动荷载施加周期内损失的总能量， Wd为储存的总能量。 步骤二： 参 考， Hardi n‑Drnevich模型， 表达式如下： γd＝(1+ μd)εd              (4) 式中， λdmax是最大动阻尼比， γdr是参考动剪切应 变。 根据式(2)～(5)， Hardi n‑Drnevich模型的λd随εd增加而单调增 加。 步骤三： 针对， Hardi n‑Drnevich模型进行了具有中小应 变泥化夹层的修 正： 式中， εdr是参考动应变， b是与材料特性相关的曲线形状参数。 当b>0时， 方程(7)的曲线 单调增加， 反之亦然。 步骤四： 考虑到函数值的范围， 方程式(7)可改写为： 式中， a是曲线形状参数， a>0 。 所述式(8)即为 修正的动阻尼比模型。 所述式(8)可描述循环动荷载作用下中小应 变泥化夹层的动阻尼比发展规 律。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270494 A 2一种循环动荷载 下中小应变泥化夹层的动阻尼比修正模型 技术领域 [0001]本发明涉及岩土工程泥化夹层特性研究领域， 具体涉及 一种循环动荷载下中小应 变泥 化夹层的动阻尼比修 正模型。 背景技术 [0002]众所周知， 泥化夹层会引起隧道、 边坡、 坝基岩体的劣化， 从而降低其稳定性。 泥化   夹层的常用处理方法是采用高强度结构材料置换。 但是出于成本考虑， 一些泥化夹层如果   不会引起岩石工程的不稳定， 则不进 行处理。 因此， 确定泥化夹层的失效阈值很重要。 阻  尼 比是描述结构耗能能力的指标， 从而会影响泥层夹层的稳定性。 尽管之前已有 学者对泥  化 夹层的动力响应特性进 行了研究， 然而对于泥化夹层的动阻尼特性则少有研究。 就普通  的 土而言， 阻尼比一般与应变呈正相关， 并受围压、 含水量、 黏粒含量、 频率等因素的影  响。 然 而， 对于一些特殊土， 阻尼比往往随应变增加先减小后增大， 例如冻土、 粗粒土和  赤泥。 泥 化夹层是一种内部结构连接较弱的粘弹－ 弹－塑性弥散体系， 其主要成分为粘土、  砂砾和 碎石。 已有研究尚未很好 地揭示和预测中小应 变范围内泥化夹层的动阻尼比发展规  律。 [0003]如专利CN  110441174  B.侧重于对硬化土壤在动三轴试验下疲劳度损伤的相关数 据研 究。 专利CN  108548737  A.实现对环动荷载下泥化夹层的实验方法， 本发明在实验方 法的 基础上， 进行进一 步的推导得 出泥化夹层 在实验过程中的动阻尼比修 正模型。 发明内容 [0004]本发明要解决的技术问题， 是提供一种循环动荷载下中小应变泥化夹层的动阻尼 比修 正模型， 对于中小应变泥化夹层土的动阻尼比具有较好的适应性。 该修正模型不仅可 以描 述阻尼比在中小应变下的衰减行为， 还适用于λd随εd增大而增大的情况。 泥化夹层动 阻 尼衰减特性的探索是对岩土体阻尼研究 的有益补充。 通过揭示 典型因素的影响， 有力地 改 进了阻尼比研究相对离散的现状。 虽然仅利用重塑试样开展了试验研究， 研究成果对含 泥 化夹层复杂岩质边坡动力稳定性研究仍具有一定的参 考价值。 [0005]为解决上述 技术问题， 本发明所采取的技 术方案是： [0006]一种循环动荷载 下中小应 变泥化夹层的动阻尼比修 正模型， 包括如下步骤： [0007]步骤一： 泥化夹层被认为是一种特殊的粘弹性土， 动阻尼比( λ d)的定义 为： [0008] [0009]式中， ΔWd为单次动荷载施加周期内损失的总能量， Wd为储存的总能量。 [0010]进一步的， 步骤二： 参 考， Hardi n‑Drnevich模型， 表达式如下： [0011] 说　明　书 1/14 页 3 CN 115270494 A 3