地震作用下锚固体界面剪切作用研究

采用数值模拟的方法构建了地震作用下锚杆力学响应数值模型,并通过现场试验所得数据验证了模型的合理性及可靠性.依托此数值模型,进一步研究了锚杆锚固体界面剪应力在静力和地震作用下不同的变化规律.结果表明:砂浆周围岩土体所受剪应力的值与拉拔力呈正相关,随拉拔力的增大而逐渐增大,并且由内向外逐渐扩散递减.在地震作用下,锚固体界面...     

土工布与砂土界面循环剪切动力特性

利用室内大型循环直剪仪进行了一系列筋土界面循环剪切试验, 筋材采用土工编织布和无纺土工布, 土体采用中国ISO标准砂, 在竖向应力分别为30、60、90 kPa, 剪切位移幅值分别为1、3、5 mm, 砂土密实度分别为22%、52%、75%时, 研究了竖向应力、剪切位移幅值、砂土密实度对筋土界面循环剪切特性的影响, 分析了循环剪切过程中2种土工布与砂土界面的剪切应力峰值和剪切应力-剪切位移的变化规律。研究结果表明: 2种土工布与砂土界面均会发生循环剪切软化现象, 但软化规律不同; 竖向应力从30 kPa增大到90 kPa时, 土工编织布与砂土界面循环剪切应力峰值增大了72.9%, 无纺土工布与砂土界面循环剪切应力峰值增加了167.5%, 表明竖向应力对土工编织布与砂土界面的循环剪切特性影响明显; 剪切位移幅值分别为1、3、5 mm时, 土工编织布与砂土界面剪切应力峰值分别为25.9、27.9、29.8 kPa, 无纺土工布与砂土界面剪切应力峰值分别为21.8、23.8、22.6 kPa, 表明随着剪切位移幅值增大, 土工编织布与砂土界面剪切应力峰值随之增大, 而无纺土工布与砂土界面剪切应力峰值先增大后减小; 在3种砂土密实度下, 土工编织布与砂土界面剪切应力峰值之间的最大差值不超过2 kPa, 无纺土工布与砂土界面剪切应力峰值之间的最大差值不超过3 kPa, 表明砂土密实度对2种土工布与砂土界面的循环剪切特性影响不明显。     

复合式路面层间界面剪切滑移特性

依托南大梁高速公路复合式路面试验段, 测试了不同糙化界面的露骨率和构造深度, 并钻取芯样进行45°剪切试验。结合45°剪切试验测试结果与层间剪切过程力学特性, 将层间剪变特性曲线划分为弹性阶段、破坏阶段、剪切强度衰减阶段和残余阶段, 采用界面构造深度、剪切强度峰值、剪切强度峰值对应层间相对滑动位移和残余剪切强度等指标评价层间剪变特性, 分析了界面糙化方式、防水黏结材料类型和用量、温度和加载速率对复合式路面层间剪变特性的影响。测试结果表明: 凿毛界面构造深度(1.17mm) 大于喷砂界面构造深度(0.37mm), 结合不同糙化界面下剪切过程的层间力学特性差异, 凿毛界面较喷砂界面所成型复合试件具有更优的抗剪性能; 防水黏结材料相同时, 凿毛界面层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移(0.19~0.79mm) 较喷砂界面(0.16~0.33mm) 更大, 且防水黏结材料对残余剪切强度和剪切强度峰值的影响大于层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移的影响; 整体而言, 温度对层间剪变特性影响显著, 5℃时层间剪切强度峰值为40℃时的7.0~10.0倍, 测试条件对层间剪切强度影响较大, 50mm·min^-1加载速率时测试层间剪切强度峰值为5mm·min^-1加载速率时的1.9~3.5倍。可见, 凿毛糙化方式更有助于提高复合式路面层间剪切强度, 且复合式路面层间剪变特性需采用多指标予以评价。     

土体与混凝土界面剪切特性试验研究

为研究土体与混凝土两者之间的相互作用机制,通过大型直剪仪,对不同土体、法向应力及含水率条件下,土-混凝土界面的剪切特性进行了一系列试验研究。研究结果表明：对于砂土、淤泥及砂质泥岩,土-混凝土界面的抗剪强度呈现出随法向应力增大而增大、随含水率增大而降低的特性;砂-混凝土界面的内摩擦角和黏聚力受含水率影响不明显;随含水率提高,淤泥、砂质泥岩与混凝土界面的内摩擦角显著降低,黏聚力先升高再降低。研究成果可为不同土体的侧摩阻力分析提供参考。     

桥面铺装层间界面剪切性能的影响因素分析

针对影响桥面铺装层问界面剪切特性的因素开展了试验研究和数值模拟研究.结果表明:桥面铺装层间界面的剪切强度随试验温度的升高而降低,随加载速率的增大而增大;当调平层表面构造深度在6 mm左右时,铺装层间界面的抗剪性能能够最大限度地予以发挥;沥青混凝土面层的厚度和防水粘结层的弹性模量对铺装层间界面的抗剪强度影响较大,而沥青混凝土的弹性模量和防水粘结层的厚度对抗剪强度的影响则可以忽略.     

刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对比研究了不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水黏结材料以及界面层沥青用量对界面层强度的影响;并对不同防水黏结材料的耐久性进行了对比试验研究。得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量,以及界面层抗剪强度与黏结强度之间的相关性。     

刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水粘结材料以及界面层沥青用量等对界面层强度的影响进行了研究,通过室内试验研究得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量和界面层抗剪强度与粘结强度之间的相关性。     

岩体边坡最优锚固方向研究

岩体边坡锚固是岩体力学及岩体工程中重要的研究方向的内容。在沿着锚杆布设方向岩体变形量量大的总体目标下,视岩体为离散介质,建立并推导出了岩体锚固变形方程,据此求了岩体锚固的优化方向。本文方法在岩体边坡治理中具有重要的实用价值。     

岩体边坡最优锚固方向研究

岩体边坡锚固是岩体力学及岩体工程中重要的研究方向和内容．在沿着铺杆布设方向岩体变形量最大的总体目标下,视岩体为离散介质．建立并推导了岩体锚固变形方程,据此求出了岩体锚固的优化方向,此方向的确定．使岩体边坡的加固治理摆脱了主观盲目性和随机性．本文方法在岩体边坡治理中具有重要的实用价值．     

钻孔原位剪切测试系统设计

为了解决传统原位土体强度测试探测深度浅与过度依赖经验公式等问题,提出了钻孔原位剪切测试系统构想,并设计了样机,整个测试系统由孔内切削子系统和孔内变径剪切子系统组成,前者能够在钻孔内任意位置锚固并切削土环,后者能够对土环进行剪切试验,并通过传感器记录剪切力和剪切位移;基于模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验,进一步检验了钻孔原位剪切测试系统的可靠性。研究结果表明：模型箱钻孔剪切试验的剪切面平行于剪切力的方向,应力-应变曲线符合基本规律;黄土在模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验中均出现应变软化现象,且黄土的峰值剪切强度随含水率升高而下降;在室内直剪试验中黄土发生了脆性破坏,而在钻孔剪切试验中黄土表现出塑性破坏,在相同的孔隙比、含水率与加载压力下,钻孔剪切试验的峰值强度比室内直剪试验大,原因在于室内直剪试验剪切面的应力分布不均匀,而钻孔原位剪切试验的剪切面受力稳定且保持不变,与室内直剪试验相比,钻孔原位剪切测试系统具有更高的测试准度。     

紫外老化模式下橡胶沥青的高温蠕变特性研究

为了研究掺加废旧轮胎磨细成的橡胶粉制备橡胶沥青的高温蠕变特性,选择50目橡胶粉制备橡胶沥青,利用耐黄变试验机以不同老化温度和时间组合对橡胶沥青进行紫外老化,并借助动态剪切流变仪进行多应力蠕变恢复试验,对比分析不同老化温度和时间组合条件下橡胶沥青的恢复率和不可恢复柔量.结果 表明:随着应力水平的提升,橡胶沥青的剪切应变增...     

石英云母片岩各向异性蠕变特性试验研究

为探明丹巴水电站地下厂房区石英云母片岩的各向异性流变力学特性,分别对片理方向不同的2组石英云母片岩试样进行了单轴压缩蠕变试验.根据石英云母片岩蠕变曲线的特征,通过串联一个非线性黏性元件,对损伤西原模型进行改进,并按照Lemaitre应变等效原理推导了模型的蠕变方程,获得了石英云母片岩的一维流变模型参数;分析了片理面和应力水平对瞬时蠕变、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变等特性的影响.结果表明:随应力水平提高,石英云母片岩的瞬时弹性模量基本不变,而滞后弹性模量、稳定黏性系数和蠕变破坏时间均减小;加载方向与片理面垂直时,石英云母片岩具有较强的黏塑性和较高强度;加载方向与片理面平行时,石英云母片岩具有较强的瞬时弹性、黏弹性、黏性和延性.      

粘土与加筋材料界面作用特性试验研究

通过对粘土与聚丙烯土工带在不同含水量、剪切速率下进行不同法向荷载作用下的剪切试验,得出了高液限粘土与筋带之间的剪切特性,讨论了法向应力、剪切速率及含水量对界面剪切特性的影响,试验结果对实际加筋土工程的设计研究具有重要的参考作用。     

沥青混合料高温蠕变试验方法研究

沥青混合料是一种颗粒性的黏弹性材料。沥青混合料力学特性的颗粒性特征决定了无侧限的单轴蠕变试验方法,通常在常温下可以采用较高的应力水平;在高温时却只能采用较低的应力水平,否则试件将会提前破坏。然而,道路使用过程中所承受的重载往往超过0.8 MPa,路面温度也达到60℃。因此,采用厚车辙板试件(30 cm×30 cm×10 cm)进行单轴蠕变试验(即单轴贯入蠕变试验),利用厚车辙板试件本身为荷载作用下的沥青混合料提供侧向约束,为研究沥青混合料在高温、载重作用下的黏弹特性提供合理的试验方法。     

土工格栅与土体界面摩擦特性试验研究

土工格栅与土体界面摩擦特性指标是加筋土结构设计的关键。基于分析土工格栅与土体的界面摩擦形式,进行了一系列室内筋土界面拉拔试验和直剪摩擦试验,测试了两种试验条件的界面摩擦特性。试验结果表明：土工格栅与砂砾料接触面抗剪强度较高,而与粘土接触面抗剪强度很低。剪切速率对两种试验方法测得的界面摩擦特性指标有不同的影响。随着法向应力的增加或剪切速率的降低,筋土界面剪应力力峰值以及其对应的剪切位移增大。土工格栅的横肋对筋土界面特性具有重要贡献。随着填料压实度的提高,土工格栅加筋效果越明显。     

变质板岩高边坡岩石蠕变特性试验研究

岩质边坡开挖后的岩体应力调整和变形不是在瞬间完成,而是在相当长的时间内应力和变形才趋于稳定,这是由于边坡岩体存在流变特性。为研究岩质边坡岩石的流变特性,以湖南某高速公路一典型变质板岩高边坡为研究对象,对该高边坡板岩的蠕变特性进行了单轴压缩蠕变试验研究。研究结果表明：Burgers模型能很好的模拟板岩的蠕变特征;随着轴向应力的增大,伯格斯模型各参数都有减小的趋势,说明板岩的粘性蠕变随着轴向应力的增大而越来越明显,板岩呈非线性粘弹性。     

旋转压实试件的高温蠕变特性研究

作者在本文采用先进的材料系统(MTS)，对旋转压实机(SGC)成型的试件了进行单轴静载蠕变试验，得出了沥青混合料在荷载作用下变形随时间的蠕变变形曲线，并根据这些蠕变曲线分析了不同温度和荷载水平对沥青混合料蠕变性能的影响．     

高强土工格栅蠕变强度的试验研究

选择了2种有代表性的高强土工格栅,进行了室内无侧限蠕变试验。将其中一种应用于路基实体工程中并进行了持续1 a的蠕变观测。试验研究表明,高强土工格栅在近似荷载水平作用下,无侧限条件时的蠕变速率约为侧限条件时的2倍左右。根据试验结果,建议了高强土工格栅的蠕变强度折减系数取值范围。     

岩石单向拉伸的蠕变特性

本文介绍了岩石单向拉伸蠕变试验,详细讨论了10种岩石的蠕变试验结果,建议用变蠕变柔度描述岩石的非线性蠕变特性。     

用压缩蠕变试验研究高填方体沉降变形

以九寨-黄龙机场104m高填方体为工程背景，研究了砂砾石填料压缩蠕变试验与高填方体的相似条件．研究表明，刚性侧限的压缩蠕变试验与大面积凹谷中的高填方体具较好的相似性，两者可近似为等应力状态，但试验得出的高填方体压缩沉降量较实测值稍小．此外，初始压实度决定了砂砾石填料的压缩变形特性，初始压实度为97．4％的砂砾石填料的压缩变形过程具对数函数特征，而初始压实度大于98．7％的砂砾石填料的压缩变形过程则以线性函数特征为主。