梁珂,岳冲,周正龙,杭天柱

（1.北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100124；2.南京工业大学 岩土工程研究所,南京 210009）

土的动剪切模量G是场地地震反应分析必需的参数之一，G随剪应变幅值γa的增大而衰减。当γa小于10-6时，土体可视为线弹性体，该状态的G称为小应变（最大）动剪切模量G0。测试G0的室内试验主要有共振柱试验和弯曲元试验。Yang 等[1]对比了弯曲元和共振柱试验测试的G0，弯曲元测得的G0略大于共振柱试验测得的G0，但两者误差不超过10%；顾晓强等[2]对比了弯曲元、共振柱和循环扭剪试验测得的干砂的G0，发现3 种试验测试的G0结果具有很好的一致性。现有研究表明，砂土G0受孔隙比e和有效围压σ'0的影响较显著。G0随σ'0的增加呈幂函数增长关系；同一σ'0下，G0随e的增大而减小。Hardin 模型[3-4]是经典的砂土G0预测模型。

另一类常用的砂土G0预测模型修正了Hardin模型中的孔隙比项函数表达式。

式中：A、b、c、n为与材料有关的试验参数；Pa为大气压，100 kPa。

研究表明，级配曲线、颗粒形状、矿物成分等也是砂土G0的重要影响因素。级配特征可以通过不均匀系数Cu、平均粒径d50和细粒含量Fc（粒径小于0.075 mm 颗粒的质量百分比）等参数来表征。Menq[5]通过共振柱试验发现，相同e和σ'0条件下，砂土的G0随d50的增加稍有增大，随Cu的增加而减小。Wichtmann 等[6]试验发现，相同e和σ'0条件下，石英砂的G0随Cu的增大显著减小，而d50对G0的影响不明显。Yang 等[1]试验发现，G0随d50的增加略有减小。Liu 等[7]定义复合粒径差Γcom为砂-细粒混合物中纯砂（clean sand）平均粒径与混合物平均粒径之差，建立了砂-细粒混合物G0与相应的纯砂G0的比值与Γcom的经验模型。……