春季流冰对桥墩产生动冰压力时冰抗压强度取值探讨

通过对黑龙江省Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区6座桥梁桥位处河冰抗压强度与河冰温度、加载速率试验数据的分析,建立了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区河冰强度与河冰温度、加载速率的数学关系模型,依据模型探讨了流动河冰抗压强度的取值问题,并通过撞击力试验结果验证了河冰抗压强度取值的合理性。研究结果为计算冰压力时冰的抗压强度标准值的确定提供了参考。     

柔性加载条件下碎石材料变形特征研究

碎石材料是岩土工程界广泛应用的一种路基和坝基材料,由于受试验条件的限制,对碎石材料的变形破坏特性研究较少,工程中常将其作为弹性材料来考虑.该文利用中国科学院力学研究所研发的具有自主知识产权的柔性加载试验机,对具有相同粒径分布和含水量的碎石体进行了多次不同围压下的三轴压缩试验.试验结果表明:碎石材料是一种非弹性材料,其应力-应变关系曲线可分为3个阶段,表现出明显的非线性;碎石材料在外载作用下发生破坏时,材料内部没有宏观的断裂面出现,破坏后的碎石体仍然具有一定的承载力;柔性加载状态下的较大尺寸碎石试样的破坏强度满足莫尔-库仑强度准则.     

分级加载条件下紫红色泥岩蠕变特性试验研究

蠕变特性是岩石类材料的重要力学性质之一,与岩石工程的长期稳定和安全密切相关。本文采用RLJW-2000微机控制岩石三轴流变仪,在分级加载条件下对杭兰高速公路巫山至奉节段中三叠统巴东组二段(T2b2)干燥状态下的紫红色粉砂质泥岩进行了三轴压缩蠕变试验。在蠕变试验的基础上,分析了泥岩轴向蠕变变形与径向蠕变变形特征。通过对试验数据的整理与分析,发现泥岩存在显著的蠕变特性,符合Burgers模型,并求取了不同应力水平下的蠕变参数。试验结果表明,紫红色泥岩蠕变试验曲线与理论曲线吻合较好,Burgers模型能较好的描述T2b2紫红色泥岩的蠕变特性,研究成果可为进一步研究该地层中滑坡的蠕变特性提供模型和参数。     

混凝土在双向应力状态下的力学特性研究

采用大吨位等刚度双向加载系统,对混凝土试块进行了双向加载试验研究。试验表明：在双向加载条件下,混凝土的破坏强度相对单轴强度有所提高;中间主应力对岩石的破坏强度有显著影响。文中对混凝土试块在双向荷载作用下的破坏现象进行了分析。     

索吊桥梁静载试验安全布载及程序实现

传统的索吊桥梁静载试验方案设计存在计算繁琐、耗时较长以及加载方案需要优化的问题。此外,还易出现非控制截面加载效率超标,从而影响桥梁结构安全。结合多目标约束条件及优化布载设计,采用Python语言自主开发了索吊桥梁荷载试验车辆自动化布载程序(CSBVL),以一座系杆拱桥和一座自锚式悬索桥为算例对CSBVL程序进行验证。结果表明,程序计算结果在满足控制测试截面加载效率要求的基础上,可保证非控制截面的加载效率不超标;并依据不同重量的加载车辆计算出包含所有测试工况的优化布载方案,给出最佳的试验加载车辆总轴重,实现安全、快速、经济的荷载试验方案优化设计。     

加载方式对沥青混合料抗压回弹模量的影响分析

沥青混合料抗压回弹模量是路面结构设计中的重要参数。针对SAC沥青混合料,在大型精密设备——材料试验系统（MTS）上对其抗压回弹模量进行试验与分析。试验使用顶面法测试,分别采用了两种加载方式,一种为抗压强度分7级的加载方式,一种为0．7MPa分7级的加载方式。试验结果表明,采用抗压强度分7级的加载方式所得到的抗压回弹模量远大于0．7MPa分7级的测试结果。抗压强度分7级的加载方式与目前道路的受荷情况更为吻合,且与现行沥青路面设计规范的配套性更强。     

闪长岩单轴压缩力学特性试验及数值模拟研究

采用微机控制伺服岩石三轴剪切流变试验机对闪长岩进行单轴压缩试验,利用RFPA分析系统模拟岩石破裂过程,详细分析了单轴压缩下闪长岩各特征应力大小、损伤过程、破坏模式及裂纹扩展规律。研究结果表明:闪长岩在单轴压缩下裂纹闭合应力、裂纹起始应力、损伤应力分别占峰值应力的36.6%、55.5%、75.6%;在损伤变量的基础上提出损伤变量临界值,以应变值为基础建立闪长岩损伤与裂隙演化之间的联系,定量分析了闪长岩裂隙演化4个阶段下损伤变量的变化;针对闪长岩应力～应变曲线出现"阶梯式下降"现象,结合试样破坏前后对比分析,发现是由于初始试样中存在一条富含石英颗粒的斜面所导致,提出闪长岩单轴压缩下破坏模式为竖向劈裂与剪切组合破坏;根据RFPA模拟得到闪长岩破裂结果,发现当加载应力达到峰值应力的54.1%时,闪长岩内部出现微裂纹,当加载应力达到峰值应力的75.4%时,闪长岩内部的微裂纹汇聚形成显裂纹,在显裂纹区域出现应力集中现象,使得显裂纹相互贯通,最终导致闪长岩的宏观破坏;通过试验和模拟对闪长岩的破坏强度、裂隙随应力变化规律、破坏模式方面进行相互印证,分析了单轴压缩下闪长岩的单轴压缩破坏过程。     

沥青混合料动态模量试验研究

对一种Superpave级配沥青混合料不同空隙率的试样进行了不同温度、不同加载频率条件下动态模量试验,分析了混合料动态模量随体积参数、加载条件的变化规律,研究结果对我国的路面设计模量动态参数的选择具有借鉴意义。     

挂篮模拟加载试验新方法

挂篮作为公路、铁路大跨连续刚构和连续梁桥的活动造梁台车,在上桥投入造梁前必须进行模拟加载试验,对其台车结构的强度、刚度及安全度进行测试与评价。常规的桥上、地面所用的砂袋堆载与千斤顶持荷的加载试验方法,其主要特点存在操作复杂、安全度低、费工费时等。浦南高速公路五里亭1#大桥采用在挂篮加工场内对挂篮分单元构件进行模拟加载试验,操作简单、不占用桥梁施工直线工期、不增加成本,为目前一种新的挂篮加载试验方法,在技术上有所创新。     

循环荷载下微波照射玄武岩的损伤变形与能量特征

为研究微波处理对循环加卸载条件下岩石的损伤变形及能量特征的影响，分别对未进行微波处理和微波处理后的玄武岩试样进行单轴压缩试验和循环加卸载试验(循环4次，应力上限分别为相应单轴压缩峰值强度的4个等分点)，分析微波作用对循环荷载下玄武岩应力-应变曲线、强度、变形、损伤和能量特性的影响。结果表明： 1) 微波照射后试样的强度、峰值变形与微波照射时间呈负相关关系； 2) 由于微波的作用，加载的损伤随着循环次数增加呈现先减小、后增大的趋势，其中最后一次循环对试样造成的损伤最大，且微波照射时间越长，每次循环的应力上限越低，其损伤变量越小； 3) 微波照射后，每个循环过程中耗散的能量和外力功均随照射时间的增加呈递减趋势，试样破坏需要的能量随微波照射时间的增加而减小，微波照射降低了试样破坏的能量门槛。     

中山一桥模型试验及理论分析

中山一桥是一座由中拱、边拱、座拱5片拱肋组合而成的变异自平衡无推力系杆拱钢桥，其造型新颖独特、受力复杂，为研究其力学行为，进行了缩尺模型试验。详细介绍了中山一桥模型试验的目的、模型设计原则、测试工况、加载方案以及应变和变形测点布置情况等，并给出了几个主要荷载工况的试验数据；同时还建立了空间板壳有限元模型，指导试验加载。通过试验数据与理论数据的比较，可以看出两者比较接近，从而从试验和理论两方面证明了该桥设计是合理、安全的。     

基于PUMA的单级和多级加载模式下碎石粒料性能研究

通过精密非黏结材料分析仪(PUMA)开展碎石粒料的重复荷载试验,对单粒径、两档料填充和三档料填充碎石粒料进行单级加载模式(SSLM)和多级加载模式(MSLM)试验,研究碎石粒料材料性能,分析和讨论两种加载模式下前400次加载循环的永久变形和弹性模量,并对比了PUMA重复荷载试验与重复CBR两种等效模量及重复三轴试验常围压模型(CCP)和变围压模型(VCP)的计算模量。MSLM加载结果表明,单粒径碎石粒料在荷载强度低于340 kPa时,永久变形快速增长,之后降低,而填充碎石粒料在荷载低于200 kPa就会出现永久变形最大值;集料粒径越大,永久变形增量趋向于单峰变化。SSLM加载的前400次永久变形占总永久变形的主要部分,且比例随载荷强度升高;荷载强度低于240 kPa时,单粒径碎石和填充碎石粒料的永久变形差别不大,当超过240 kPa后,单粒径碎石粒料的永久变形快速增长;相比SSLM,MSLM加载模式的永久变形均较小,MSLM加载模式可以提高粒料材料的承载能力,并揭示粒料材料的三阶段压实原理;采用完全摩擦模型计算的等效模量值低于已有研究结果,但它们呈现相同的趋势,适用于粒料材料模量计算;CCP的弹性模量最大,VCP的弹性模量增长速率最高,荷载强度越大,围压对模量的影响越显著。     

气缸加载的弹簧疲劳试验机

用气缸替代传统的磁力加载或机械式曲柄连杆机构加载方式,进行弹簧疲劳试验,可以大幅度降低弹簧疲劳试验的成本,投资小、见效快,不失为一种较好的弹簧试验加载方式,有一定的应用推广价值。     

逐级改变计算参数下道路软土地基变形与稳定性研究

为使软基在分级加载排水固结过程中变形与稳定性的计算方法更加接近于工程实际，采用压缩固结与剪切试验的方法，得到抗剪强度指标及压缩模量随固结压力、固结度的变化规律；依据分级加载固结度理论，采用逐级改变计算参数的方法，得到相对于满载各加载阶段的固结度；建立起逐级改变计算参数的有限元模型，预测软土地基的变形与稳定性。研究结果表明：采用逐级改变计算参数模型所得到的变形量与实测结果更接近，在预压末期沉降偏差不超过3.0 cm;随填土高度的增加，安全系数先减小后增大，潜在滑裂面呈现收缩趋势。研究成果可为开展这方面的研究工作和软基设计提供依据。     

点荷载强度试验经验公式影响因素分析

岩石点荷载强度试验作为一种常见的岩石强度试验测试方法，应用越来越广泛。国内外学者在实践中总结出了大量的经验公式，证明饱和单轴极限抗压强度与岩石点荷载强度指数之间具有线性关系，但由于采取试样受地域、岩性、强度、结构构造的不同，其经验公式有一定的差异。在实践中发现，其相关性受岩石坚硬程度、岩体完整程度、岩层产状等多因素影响，通过采取一定量的岩石试样分别从岩石坚硬程度、岩体完整程度、岩层产状等方面分组对其统计分析，得出各因素对岩石点荷载强度指数和饱和单轴极限抗压强度相关性的影响程度，为工程实践提供参考。     

胶粉改性沥青混合料动荷载力学响应分析

为研究动荷载作用下胶粉改性沥青路面实际的力学响应,依托“全域路面加速加载试验研究”课题,设计不同掺量胶粉改性沥青与混合料试验方案,采用全域路面加速加载试验设备评价路面结构受力变形,通过加速加载试验获取实测动态应变响应数据,研究各结构层应变响应规律。结合有限元数值模拟,基于所编写的加载程序,研究变温条件下胶粉改性沥青路面各层的动力响应情况。结果表明：采用微观测试、马歇尔试验与SHRP试验分析得到70#沥青改性所用的废胶粉最佳掺量;试验分析得到胶粉改性沥青混合料性能技术参数;借助全域路面加速加载试验,构建有限元模型,对比分析了不同路面结构、不同轴载作用次数下的车辙变形规律。     

碎石封层的最佳碾压方案

基于集料的保留特性和埋入深度,提出一种可确定碎石封层的最佳碾压方案。采用翻转试验、Vialit板冲击测试、改进的沙环试验和小型MMLS3加速加载试验来评估该方法。并用两种密封类型(单层和双层)与3个碾压覆盖范围(1、3和5遍)作为参数来决定最优的碾压覆盖范围。对集料保留特性和集料埋入深度的测试结果表明:最佳的碾压覆盖范围数为3遍。     

红层软岩土石混合填料的抗剪强度特性研究

红层软岩用作西部山区的路堤填料,但长期以来对其抗剪强度特性及试验方法缺乏深入研究。本文对含不同比例红层软质岩石的土石混合填料,以一个试样四级围压和一个试样一级围压2种试验方法进行不同密度、不同含石量状态下的大型三轴剪切试验研究,讨论了一个试样多级围压三轴试验方法的可行性,得出了红层软岩填料的抗剪强度随母岩软硬程度、含石量、密实度及含水量的不同而变化的规律,简述了其应力应变特性。     

多级加载路堤沉降的非线性规划法预测

利用太沙基单向固结理论,按照多级加载路堤沉降的叠加原理,建立非线性规划模型。用沉降实测资料确定模型参数,确定最优化模型后预测任意时刻沉降量。最后,用工程实例说明其方法在预测提前量上具有明显优势,是一种有效而实用的沉降早期预测方法。     

土工格网加筋粗粒土的大规模三轴压缩试验

本文描述了用２００ｍｍ高土工格网与土组成试样和非加筋土试样所做的一系列大规模三轴（压缩）试验的结果，试验中用了两种不同的颗粒上，加筋试验的试验是利用一个有一定高径比的单元进行的。此比例与典型的基础加筋运用中的单元尺寸相配。结果发明加劲效果及土的强度因了强化作用而增大了。比较这两种试样的试验可以发现，以填土的峰值摩擦角表示的摩擦阻力增大而使其更适合用于适合结构，用一简单的弹性膜模型能够估算组合式结构