初始偏应力作用对萧山软黏土动弹模量与阻尼影响试验研究

通过对萧山正常固结饱和软黏土进行应力控制的循环三轴试验,着重研究了初始偏应力对动弹模量(土动剪模量)及阻尼比的影响。试验结果表明,在相同的动应变水平下,随着初始偏应力的增加,土体动模量Ed、Edmax以及Ed/Edmax与阻尼比D都有较大幅度的增加。在试验的基础上,通过指数函数建立了反映动模量Ed、Edmax以及Ed/Edmax与动应变之间关系的经验公式。同时,采用指数函数建立了阻尼比D与Ed/Edmax关系表达式来间接模拟初始偏应力作用下阻尼比的变化规律。与以往的二次函数曲线相比,得到了更为精确的结果。

冻融循环对混凝土质量损失及相对动弹模量影响的试验研究

增强混凝土的抗冻性能指标是提高极端环境下混凝土耐久性的关键。本文通过加强试件制作过程中引气剂含量的精确控制及采用先进的混凝土自动冻融试验机实现试验方案的改进,深入研究10种混凝土强度等级、8种抗冻等级的试块的冻融循环次数与混凝土质量损失及相对动弹模量的定量关系。研究结果表明:混凝土的强度等级越高其抗冻融循环的能力越强;混凝土的抗冻能力与引气剂的含量密切相关;C25及以下强度等级混凝土经历300次冻融循环、质量损失和相对动弹性模量损失可满足要求,C30及以上混凝土经历350次冻融循环可满足要求。

用超声纵波换能器测量混凝土动弹模量

选用普通超声纵波换能器并运用超声波平测法检测技术测量了混凝土的动弹模量;提出了一种取不同测距的接收波波峰相关散点、回归计算表面波的新方案;并验证了它能克服并排除试件底面及边界上的反射纵波对直达表面波的干扰.在同一试件上直接比对超声法、敲击法所测定的混凝土动弹模量的结果相当一致.

动弹模量阻尼比测试技术与归一化特性研究

动弹模量与阻尼比是土动力分析最基本的力学参数,一般通过较小应变范围的动三轴试验得到,测试技术的可靠性与试验参数求取的准确性是进行抗震安全性评估的关键。通过室内动三轴试验,比较了力与位移传感器内置与外置、不同相对位置等因素对滞回圈、动弹模量与阻尼比的影响,提出了针对存在残余变形的不闭合滞回圈的动弹模量与阻尼比的计算方法,比较了频率、围压、固结比等因素对试验成果的影响规律及特征,并在Janbu公式中引入固结比的幂函数影响因子,对不同围压、不同固结比下的动弹模量阻尼比进行了归一化特性研究。研究成果有利于提高国内科研机构在土动力参数测试方面的能力,对抗震工程与科研有积极的参考价值。

混凝土动弹模量在盐冻作用下的衰变试验

针对中国西北寒旱灌区水工混凝土建筑物在盐冻作用下混凝土的耐久性衰减问题,以试件的动弹模量变化为评价指标,采用现场调查、室内加速试验和理论分析相结合的研究方法,研究不同配合比、侵蚀介质浓度以及冻融次数对混凝土试件动弹模量劣化衰减的影响规律.研究结果表明,混凝土中粉煤灰的掺加会造成混凝土试件在盐冻作用下动弹模量显著衰减;侵蚀介质浓度的增大会加速各个配合比混凝土试件的耐久性劣化;而在混凝土配合比中添加矿粉能有效地增加混凝土的抗盐冻能力,提升结构耐久性.

木质材料中动弹模量色散关系的分析

用应力波的方法建立一维木材动弹模量的色散关系方程,并测量和分析了两种木质材料的动弹模量与频率的色散关系。在纵振动过程中,两种木材的动弹模量随着频率的增大而增大,而耗散因子随着频率的增大而减少。

声频振动法测定UP固化树脂动弹模量-弯曲强度的试验研究

声频振动法为非破损测试方法。可在聚合物基复合材料同一试件上连续测定由内外因影响其弹性模量的变化规律 ,进而推算力学性能的变化。能大大减少试验工作量 ,缩短试验周期。本文研究用声频振动法测定低收缩添加剂 (LPA)与不饱和聚酯树脂 (UP)共混固化后的动态弹性模量 ,试验建立动弹模量与弯曲强度的相关关系 ,并对其进行数学回归分析。据此可推算同类组成体系材料的弯曲强度。试验表明该测定方法经济便捷 ,并具相当精度。

同一试样上的多级加载动弹模量和阻尼比试验

动弹模量和阻尼比是土动力分析中最重要的参数,利用动三轴仪器对重塑黏土进行试验,研究了一个试样改变试验围压、固结比进行多级试验的方法,考虑先期应力大小,提出了2种试验方法,并与常规方法进行比较。结果表明:方法 1得到的动弹模量、阻尼比与常规方法相差很小,但方法 2得到的动弹模量较常规方法大,采用方法1代替常规方法可有效节省试样数量;根据黏性元件理论分析了振动频率对动弹模量的影响,并通过试验得到了频率对黏土动力特性的影响,最后研究了一个试样进行多级频率试验的方法,得出先期较大频率动荷载对后期较小频率试验影响很小,但先期较小频率动荷载会影响后期较大频率的试验,引起动弹模量衰减,同时造成最大阻尼比减小;一个试样进行多级频率试验时,先进行大频率试验,后进行小频率试验,试验成果与常规试验一致。研究成果有利于提高土动力测试技术,对动力特性研究有积极作用。

测定动弹模量及其色散关系的纵振动法

本文介绍了用纵向振动法测量了材料的弹性模量、耗散模量以及各自与频率的色散关系的实验原理。

石灰土填料在动载作用下弹性模量的试验研究

在大量动三轴试验的基础上，研究了石灰土试样的动弹模量的变化规律；同时还针对掺灰比、固结比以及频率等影响因素进行了深入研究，得出了下列的结论：石灰土的动弹模量随应变水平的变化规律与粘土基本一致；在相同应变水平下，随着围压的增大动弹模量将增大：增大掺灰比，动弹模量亦相应增加；当掺灰比大于5％时，效果尤其明显：固结比对动弹模量有很大影响，最大动弹模量随固结比增减而增减，动应变幅值较小时，动弹模量随固结比增减而增减，但超过某一应变幅值时，将随固结比增加而减少；在相同的振动荷载作用下，频率愈高，动弹模量愈大，但增长的幅度并不是很大。所得出的结论对工程应用具有一定的指导意义。

冻土动弹模、动泊桑比的确定

通过对黑龙江省德都县震害分析，提出季节冻土动力特性研究的必要性，在大量低温三轴实验基础上给出冻土的应力应变关系及参数、动弹模量的确定，在国内首次得到冻土动泊桑比的数值。

一种公路桥梁裂缝修复新材料制备及试验效果

为提高公路桥梁的服役寿命和安全稳定性,试验以环氧树脂为主要材料,添加适量硅灰,制备一种修复加固材料,并研究该材料对混凝土裂缝的修复效果。结果表明,随着修复加固材料中硅灰添加量的增加,混凝土试件在经过复合盐腐蚀溶液150次干湿循环后的质量损失率增大,同时,材料动弹模量、抗压强度以及劈裂抗拉强度均提高。最佳硅灰添加量为80%,此时,修复完成的混凝土试件力学性能更好,抵抗复合盐腐蚀溶液侵蚀的能力更强。在最佳硅灰添加量条件下,该修复加固材料能使修复试件的动弹模量和抗压强度均达到完整试件的90%以上,修复后的混凝土试件可以满足力学性能要求。

混凝土抗冻性对防腐涂层附着性的影响研究

在混凝土冻融循环试验条件下进行混凝土成膜型防腐涂层附着力研究,对不同强度等级混凝土试件进行防腐涂装,并进行快冻法冻融循环试验。结果表明,高强度等级或经表层优化处理后的混凝土,其内部相对动弹模量与外部涂层附着力的衰减程度与低强度等级或表层未经处理的混凝土相比要小。防腐涂层更适用于涂装高强度等级或表层优化处理后的混凝土,以提高其耐久性。

冻融条件下含气量对水工混凝土抗冻性的影响研究

通过快速冻融试验探讨了不同含气量水工混凝土动弹模量和质量损失率随着冻融循环次数的变化特征,并进一步分析含气量对抗冻性的影响规律。研究表明:冻融条件下引气剂的掺入能够有效提升抗冻性能,但会降低抗压强度,混凝土动弹模量和质量均随冻融次数的增加不断减小,降幅随含气量的提升而下降。综合考虑抗压强度、动弹模量和质量损失变化,研究提出力学和抗冻性能整体较好的最优含气量。

不同掺合料的透水混凝土冻融循环性能研究

透水混凝土的冻融破坏一直是一个影响其在北方地区大规模推广的严重问题,为解决这些问题,分别用粉煤灰、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)乳胶和聚乙烯纤维作为掺合料,通过用掺合料置换透水混凝土混合物中不同比例的水泥来分析掺合料比例的影响,对透水混凝土的渗透性、抗压强度等基本物理性能作了验证试验,采用快冻法以质量损失率和相对动弹模量来评价透水混凝土的冻融循环性能。试验结果表明,不同掺合料对透水混凝土的冻融循环性能均有一定的有利作用,但影响程度和作用机理不同。

塔河油田碳酸盐岩储层声学参数特征及变化规律

以塔里木盆地塔河地区碳酸盐岩复杂介质为例,依据地层条件岩石声学参数的实验测试结果,获得下述认识:1)纵横波速度随围压的增大而增大,随温度的升高而降低;2)岩石的动弹模量随着围压的增加而增加,随着温度的增加而减小;3)纵横波的衰减随着围压的增加而减弱,随着温度的增加而增强。

橡胶集料自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能

采用干湿循环硫酸盐侵蚀试验方法,研究了橡胶集料自密实混凝土(RSCC)的相对动弹模量、质量损失率及抗压强度耐蚀系数的变化规律.结果表明:RSCC的相对动弹模量和抗压强度耐蚀系数随着干湿循环次数的增加先增大后减小,当水胶比相同时,试验结束时(经历150次干湿循环后)两者随着橡胶颗粒取代量(以砂体积计)的增加而减小,当强度等级相同时,试验结束时两者随着橡胶颗粒取代量的增加而增大;RSCC的质量损失率在干湿循环初期迅速增大,之后慢速增加,当水胶比相同时,试验结束时RSCC质量损失率随着橡胶颗粒取代量的增加而增大,当强度等级相同时,试验结束时RSCC质量损失率随着橡胶颗粒取代量的增加而减小,当橡胶颗粒取代量为10%时,RSCC的综合性能较为理想.改进的两阶段、三区域RSCC抗压强度耐蚀系数预测模型能够有效体现RSCC的抗压强度耐蚀系数与橡胶颗粒取代量之间的关系.

混凝土冻融损伤后的吸水特性

对掺与未掺引气剂的混凝土进行了冻融破坏,通过吸水试验和中子辐射试验,研究了冻融损伤对掺与未掺引气剂混凝土吸水特性的影响.结果表明,中子成像技术能够实现对非透明性混凝土材料吸水演进过程的可视化观测和定量分析.未掺引气剂的混凝土其抗冻性较差,在10次冻融循环后动弹模量损失14%的情况下,其水分渗透深度约增30%;掺加引气剂后,即使遭受200次冻融循环,混凝土的整体动弹模量也无明显损失,但200次冻融循环后,混凝土表层出现部分剥落,水分渗透速率及深度均相应增大.在评价混凝土冻融损伤时,除整体动弹模量损失外,还需考虑冻融损伤对混凝土吸水性能的影响.

冻融-干湿耦合循环下粉煤灰混凝土损伤度分析

探讨不同掺量的粉煤灰混凝土分别在冻融循环损伤或干湿循环损伤单一因素作用下,以及冻融-干湿循环耦合作用下动弹模量及质量损失率的变化,分析冻融-干湿耦合循环效应与单一因素作用下的损伤关系.在此基础上,建立以动弹模量损失为指标的损伤度的概念,量化研究粉煤灰混凝土在不同的损伤方式下的损伤程度.研究结果表明:当混凝土的动弹模量达到相同的损伤度时,冻融-干湿循环损伤速率最快,是冻融循环的1.21倍,是干湿循环的3.58倍。