土体作为地震波传播介质和结构的地基,其阻尼是土体动力学分析的一个重要指标,土体阻尼的研究仍然是个热点。本文对黄土、粉土、粘土、红土等不同土体,借助3D打印技术设计制备了土体阻尼专用测试盒;利用动态热机械分析仪(DMA仪)盒土阻尼测试与应变能有限元分析(ANSYS)相结合求取土体阻尼的方法,研究了该不同土体在不同含水率、密度、加载频率、温度和多次扰动加载等因素影响下的阻尼振幅谱变化规律。借助能谱元素分析仪(EDS)获得了该不同土体的元素成分并分析了其差异;借助场发射扫描电镜(FESEM)、冷冻干燥仪和Image Pro Plus6.0图像处理分析软件,建立了土体微观结构测试的制样方法和微观孔隙参数的提取方法,并获得了该不同土体微观结构的显微图片和相关微观孔隙参数,分析探讨了其微观结构的差异与特点。得出以下主要结论:(1)土体阻尼随振幅不同而明显不同且均有一峰值,故在土体动力学设计和预测时,选取土体阻尼值需根据工程中的振幅对应来合理取值。(2)黄土、粉土、粘土和红土等不同土体的阻尼值存在明显差异,工程应用上必须区别取值。(3)土体含水率是影响土体阻尼的一个较敏感指标,粉土、粘土和红土的阻尼峰值均随含水率的增大而增大,其饱和含水率对应的阻尼峰值最大。(4)土体阻尼峰值随其密度的增大而增大,工程上夯实结构周边基础土体有利于其阻尼的提高。在0.1~1.0Hz频率范围内,土体阻尼随振动频率的升高而略有减小。(5)含水土体的阻尼对温度较敏感,当温度从0℃增大到40℃时,土体阻尼损耗因子随之增大。(6)土体受多次振动扰动后阻尼峰值有随之波动的现象,故可以以波动区间的最低阻尼值作为工程设计与预测时的保守取值。(7)地下不同深度的土体由于土体结构不同故其阻尼值不同,设计计算时应考虑该阻尼变化的影响。通过对不同深度交错分布的粉质粘土、粉土微观结构研究,发现随着深度的增加,土体的孔隙率大小成波动变化且与阻尼波动对应。(8)通过对不同含水率下粉质粘土的微观结构研究,发现随着含水率的增大,粘土的孔隙率在减小,平均直径大于20μm的大孔隙所占比例略有减少,其宏观力学上的表现是粉质粘土阻尼损耗因子随着含水率的增大而增大。(9)本文将土体冷冻干燥制样、场发射扫描电镜捕获微观图像、Image Pro Plus6.0软件分析提取土体微观孔隙参数等技术相组合,所成功构建的土体微观结构分析方法是行之有效的,有待深入扩展研究。