土工合成材料拉伸特性试验研究

土工合成材料抗拉强度和变形特征是其重要特性指标,一般可通过无侧限压力条件下的室内土工合成材料拉伸试验测定。实际工程中,土工合成材料是在土中侧限压力条件下发挥作用,其强度指标与实验室无侧限压力条件得到强度指标的差异目前尚无定论。通过自制多功能拉伸试验仪对土工合成材料进行侧限压力下的室内拉伸试验,研究上覆压力、拉伸速率对3种土工合成材料拉伸性能的影响。结果表明:当有侧限约束时,随着上覆荷载的增大,土工合成材料割线模量提高,伸长率反而降低,其中格宾网伸长率的降低程度最大,达到84%;与无约束条件相比,侧限约束条件下单向塑料土工格栅和双向经编土工格栅拉伸强度提高,格宾网拉伸强度略有降低;无论拉伸速率多大,土工合成材料的伸长率在竖向荷载40 kPa时均降低,但降低幅度不大。由于筋材网格尺寸、材料性质不同会影响筋材和土的相互作用,故不同土工合成材料的拉伸特性受侧限约束条件的影响程度并非一样。最后根据试验结果,拟合出3种材料的拉伸强度与上覆荷载之间的线性回归方程。     

长荆线土工合成材料应用示范工程

长荆线土工合成材料应用示范工程是经国家经贸委批准建立的全国十个土工合成材料应用示范工程之一。该工点是采用多种土工合成材料,考虑了不同应用条件和加固目的综合性典型工点。本文对示范工程的设计、施工、筋土相互作用机理室内试验及现场测试进行阐述和总结,以期对类似工程提供借鉴和参考,促进土工合成材料在铁路建设中的应用。     

土工合成材料在路基工程中的应用

介绍铁四院土工合成材料的应用情况,特别是1999年3月《铁路路基土工合成材料应用技术规范》发布实施以来,在各工程项目中土工合成材料应用和科研试验的概况,并对规范的修订提出一些建议。     

土工合成材料直剪与拉拔联合试验仪的研制

介绍一种用于土工合成材料直剪和拉拔试验仪器的制作原理,试验测定结果表明:仪器结构简单,操作方便,是研究土与土工合成材料相互作用的良好仪器。     

实际工作中土工布试验检测问题的探讨

以在实际检测工作中遇到的问题为对象,通过对公路工程中广泛使用的土工布等土工合成材料试验检测方法的讨论和分析,在经验和理解的基础上,对目前规范规定的土工布试验检测方法提出见解和认识。     

土工合成材料在铁路路基工程中的应用

介绍土工合成材料几种典型的加筋机理,结合工程实践,对土工合成材料在铁路路基工程中的应用进行探讨,并提出了实际应用中存在的问题,同时指出对土工合成材料的应用要做到“用对、用好、用精”。     

土工合成材料界面直剪摩擦试验研究

该文通过土工合成材料与不同填料的直剪摩擦试验,研究土工合成材料的界面特性。并探讨了在直剪试验中,剪切速度对剪应力峰值强度的影响。     

土工合成材料对路基粉质粘土CBR提升效果研究

通过CBR试验对土工合成材料加固路基粉质粘土的效果进行了研究,探讨了土工合成材料类型和层数对CBR的影响,获取了各种材料加固的最佳位置。结果表明,土工合成材料可以有效提高粉质粘土的CBR,当采用单层土工合成材料加固时,CBR增加5%~60%,当用双层土工合成材料加固时,CBR增加112%~325%,增加量取决于土工格栅设置的位置和类型;为获得最大的CBR提升效果,塑料土工格栅网格加固应放置在试样的0.3H^0.36H之间,而对于玻纤土工格栅和土工网,最佳加固位置位于0.41H^0.62H之间。     

土工合成材料试验研究的新进展

在扼要叙述土工合成材料的发展之后,综述了近年来土工合成材料在试验研究中所取得的部分进展:膨润土防水垫渗透系数很小,是一种良好的防水材料,其自愈特性取决于膨胀土的性质、厚度、生产过程和工艺流程;使用热图解监测法可以监测土工膜焊接的不良接缝,结果准确;玻璃纤维增强塑料蠕变特性好,可以在工程中长期使用.     

土工合成材料防止反射裂缝分析

文章对公路工程土工合成材料防止反射裂缝进行了分析。土工合成材料防止反射裂缝的功能作用,土工合成材料作为铺设层的适用性,简单分析反射裂缝及公路工程中铺设土工合成材料方法和注意事项。     

加筋风积沙挡墙工作机理的离心模型试验

采用能够完全满足模型相似律的离心模型试验方法,基于整体刚性面板加筋土挡墙结构,研究加筋风积沙挡墙的变形、加筋材料的应变分布等加筋风积沙挡墙的工作机理。试验分析结果表明:在一定范围内,加筋层竖向间距越小,加筋效果越好;加筋材料合理铺设方式应为从回填区底部至上部使加筋材料长度由短变长;同一加筋层拉应变呈中部大、两端小的分布形式。此外,在进行加筋风积沙挡墙的内部稳定性验算时,应注意加筋材料被拔出的可能性。     

超静定土工格栅凸节点极限被动摩阻力计算方法

筋土界面强度是决定加筋土结构承载力和稳定性的重要因素之一。诸多研究表明,在传统土工合成材料的基础上设计附加结构形成的超静定土工合成材料可以有效提升筋土界面强度。然而,不同形式的附加结构对筋土界面强度的增强机理仍有待开展进一步研究。为此,以一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(HRHG)为研究对象,在考虑HRHG节点两侧土体抗剪强度的基础上,基于极限平衡状态下的对数螺旋曲线滑裂面假设,建立了HRHG节点在极限状态下与土相互作用的力学解析模型。针对HRHG节点在筋土相互作用中的极限被动摩阻力进行了理论分析,给出了极限状态下HRHG节点被动摩阻力的计算方法;同时利用自主研发的大型直剪仪,在不同法向压力(30、50、80 kPa)下开展了以HRHG和普通双向格栅为研究对象,以低液限粉土为回填土的筋土直剪试验。试验结果对比表明：HRHG节点将筋土界面表观黏聚力和界面摩擦角分别提高了35.6%和14.3%,说明HRHG节点可以有效地提高筋土界面剪切强度。通过对比试验结果与理论推导结果,验证了所提出的极限状态下HRHG节点被动摩阻力计算方法的有效性,并进一步对计算方法进行了修正,以期为HRHG...     

土工合成材料防治半刚性基层反射裂缝的机理分析

该文基于3D数值分析方法对半刚性基层裂缝及接缝处加铺筋材的防治反射裂缝的效果进行了研究,分析了土工合成材料防裂夹层的受力特性。研究发现土工合成材料夹层可以缓解裂缝处的应力集中现象,改善加铺层结构的抗拉和抗剪性能。在此基础上对聚酯玻纤布和玻纤格栅两种材料的防反效果进行了对比分析,结果表明聚酯玻纤布的防裂效果明显优于玻纤格栅。研究成果为夹层防裂材料的选取提供了理论依据。     

加筋桩承式路堤的三维土拱效应分析与试验验证

为真实反映加筋桩承式路堤的土拱效应,采用三维球形土拱假设,建立了一种路堤荷载和均布荷载共同作用下的土拱效应分析方法。基于Hewlett土拱分析方法推导了无加筋体时路堤荷载和均布荷载作用下的桩土荷载分担表达式;对于加筋桩承式路堤,依据桩帽顶部加筋体沉降的特征,将加筋桩承式路堤分为2个部分,采用不同的沉降假设分别建立其竖向平衡方程,求得桩帽顶面和桩间土表面对加筋体的支撑力;通过离心模型试验和现场实测结果进行对比验证,采用参数分析法对影响土拱效应的主要因素进行等级评价。结果表明：加筋体抗拉强度对桩土应力比以及加筋体拉力均具有很高的影响等级,研究结果能够为分区域铺设加筋体提供理论依据。     

结构混凝土早龄期约束受拉徐变的试验方法设计

比较分析现今混凝土早龄期拉伸徐变的测试方法,自行设计一套可用于测试混凝土早龄期拉伸徐变的框架系统,实现对混凝土早龄期拉伸徐变的定量评价。以水灰比为0.58的普通混凝土为研究对象,验证该试验方法的可靠性。试验结果表明：该试验系统可有效测试出混凝土早龄期拉伸徐变的大小,符合试验设计原理与目的。     

沥青混合料半圆弯拉强度与间接拉伸强度对比分析

强度是与沥青混合料路用性能密切相关的一项指标,采用半圆弯拉试验评价沥青混合料弯拉强度是一种新型试验方法。基于三维有限元模型建立半圆试件底部中心点应力公式,在考虑试件切割损耗情况下得到的应力系数更符合实际。采用半圆弯曲和间接拉伸2种试验方法对AC-9.5和AC-16两种沥青混合料在4个温度下进行强度试验,试验结果表明,半...     

钢纤维特性对UHPC轴拉性能与弯拉性能的影响及对比研究

为定量地研究钢纤维特征参数对超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）受拉性能的影响规律,现对同一纤维体积掺量（2%）下不同纤维长径比（59~100）、不同纤维类型（端钩型与平直型）及无钢纤维的UHPC试件分别开展了轴拉试验与四点弯拉试验。通过选取拉伸全曲线上的初裂点、峰值点及其他几个特征点,定量地分析了UHPC拉伸过程中的轴拉性能与弯拉性能,并对2种拉伸试验下的初裂强度与峰值强度进行了对比与分析,最后利用ABAQUS软件对2种拉伸全曲线进行了有限元倒推分析。研究结果表明：①随着一定范围内的纤维长径比的增加,与轴拉试验相比,UHPC试件的拉伸强度和拉伸韧性在弯拉试验中提升得更明显;②无论是端钩型还是平直型纤维试件,轴拉应变达到3 000×10^-6时的应力均高于7 MPa,且大弯拉变形状态下的强度均仍为弯拉初裂强度的1.17~2.43倍;③有无钢纤维对UHPC轴拉性能与弯拉性能均具有不同程度的裂后增强效果,其中后者优于前者;④在UHPC结构设计中可用考虑尺寸效应修正后的弯拉初裂强度来估算轴拉初裂强度,且扣除纤维取向的影响后,基于ABAQUS有限元软件倒推输入的三折线轴拉本构与实测的轴拉本构基本相符。     

硬质沥青混合料动态间接拉伸试验研究

基于动态测定方法确定的沥青混合料的参数能真实反映沥青混合料对运动车辆荷载的响应,并能正确表现沥青混合料本身的粘弹性性质等优点,利用英国Cooper NU-14多功能沥青材料试验机测定了30^#硬质沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量,对试验结果进行了二元方差分析及非线性拟合,分析了级配、油石比、结合料类型和试验温度对动态间接拉伸试验的影响。结果表明：30^#硬质沥青混合料具有很高的动态间接拉伸劲度模量,用于沥青路面的下面层可减小其底面的拉应变;级配、油石比、试验温度和沥青针入度均对沥青混合料的动态间接拉伸劲度模量有显著的影响。     

海水侵蚀环境下混凝土力学性能劣化试验

以人工海水为侵蚀介质,采用加速腐蚀试验,对设计强度等级为C35的混凝土试件进行了0、10、20、30、40、50、60次干湿循环试验,检测了海水侵蚀作用对混凝土抗压强度、抗拉强度、弹性模量及应力-应变关系的影响.试验结果表明,混凝土随着干湿循环次数的增多,其表观质量和力学性能均呈现出不同程度的下降趋势.建立了混凝土随侵蚀循环次数变化的抗压强度折减模型、抗拉强度折减模型和弹性模量的折减模型,为进一步开展混凝土结构在侵蚀离子作用下的力学性能劣化机理与计算模型的研究提供了依据.     

基于模糊正交试验的纤维混凝土纤维参数优选

该文以钢纤维体积率、长径比、外形和聚丙烯纤维体积率为因子,安排正交试验研究了混杂纤维各因素对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并利用模糊数学理论对正交试验结果进行了分析,得到了混杂纤维混凝土的较优配比。结果表明:纤维各物理参数对纤维高性能混凝土综合性能的影响程度从大到小依次为:钢纤维外形、聚丙烯体积率、钢纤维体积率、钢纤维长径比;基准混凝土中加入长径比为70、体积率为1.5%的端钩形钢纤维和体积率为0.055%的聚丙烯纤维混杂时,对高性能混凝土增强和增韧效果最优。