混凝土特征拉应变随龄期发展规律研究

为了更好地预测混凝土抗开裂性能，研究了混凝土特征拉应变随时间的变化规律。通过弯拉试验方法，研究水泥强度等级与掺加纤维对混凝土1～180d各龄期的初裂拉应变和极限拉应变的影响，分析初裂拉应变与弯拉强度和静力受压弹性模量比值的关系，建立了极限拉应变随龄期发展的关系式，提出最终极限拉应变与特征龄期的概念。试验结果表明，混凝土的初裂拉应变与混凝土弯拉强度和静力受压弹性模量的比值具有良好的线性关系，混凝土极限拉应变随时间成负指数增长，提高水泥强度等级与掺加纤维均可以提高混凝土最终极限拉应变，但提高幅度并不显著，相对而言，以特征龄期来评价混凝土抗裂性能更加重要。

不同倾角厚层灰岩极限拉应变确定方法研究

岩土工程中广泛应用极限分析法判断岩土体的局部破坏和整体破坏,其中极限应变值的确定是关键。基于室内试验、FLAC 3D有限差分和PFC 2D离散元方法,对7种不同倾角厚层灰岩岩样进行巴西劈裂试验及对应的数值模拟,研究其抗拉力学参数各向异性特征和破坏过程,并对3种确定极限拉应变的方法进行对比分析。研究结果表明:不同倾角的层状灰岩其抗拉强度和峰值应变具有各向异性特征;0~90°倾角岩样破坏模式从基质拉裂破坏逐渐向拉-剪复合破坏、层理拉裂破坏转变;应力-应变曲线弹性阶段的终点纵坐标为极限拉应变,其大小约为破坏拉应变的70%,当应变超过极限拉应变后裂纹开始萌生、扩展从而进入塑性阶段;3种方法得出的极限拉应变值随岩层倾角变化规律相似,量值差异较小。将室内试验和数值模拟相结合能从宏细观层面多角度展示含层理灰岩岩样裂纹萌生、扩展及贯通的全过程,对于岩土工程设计中的参数取值具有重要的指导意义。

SBS改性沥青混合料疲劳极限拉应变研究

为了证实和确定SBS改性沥青混合料疲劳极限标准,通过控制应变的小梁疲劳试验,研究了SBS改性沥青混合料疲劳寿命随拉应变水平的变化规律,拉应变水平的变化模拟了实际路面沥青层厚度变化对层底拉应变的影响.结果表明:当拉应变水平较高时,沥青混合料疲劳寿命有限;随着拉应变水平降低,疲劳寿命逐渐增大,且拉应变水平越低,增幅越大;当拉应变水平由400×10-6向100×10-6变化时,疲劳曲线在200×10-6处有明显的转折,此后,随着拉应变水平进一步降低,疲劳曲线明显变得平缓,呈现典型的渐近线特征,这证实了SBS改性沥青混合料存在疲劳极限这一假设;基于交通发展、设计年限和经济性,通过理论计算,建议SBS改性沥青混合料疲劳极限拉应变可以采用140×10-6.

混凝土复合型裂缝最大拉应变断裂准则

根据线弹性断裂力学，推导出了复合型裂纹的最大拉应变断裂准则，并与最大拉应力理论、应变能密度因子理论作了比较、分析；最后引用了大量试验资料验证了最大拉应变理论的适用性。

大型地下洞室高边墙的拉应变准则研究

高地应力等复杂环境下大跨度地下洞室群开挖容易诱发高边墙的脆性拉裂破坏,在Mohr-Coulomb准则基础之上,基于拉应变准则,提出大型地下厂房高边墙破坏的复合拉剪屈服准则。根据弹塑性理论,张拉和剪切屈服分别采用相关联和非相关联的塑性流动法则,详细推导了该准则在有限差分法中的计算格式,并对张拉和剪切屈服面的应力空间进行了分界。利用C语言程序编写的动态链接库文件,实现了该准则在通用软件的科学仿真计算。以高应力地区的拉西瓦水电站地下厂房为工程实例,与FLAC3D自带的拉剪屈服准则相比,基于拉应变准则的计算结果表明,大跨度高边墙拉破坏明显,塑性区以及应力松弛区的面积更小,能合理描述硬岩高边墙的脆性拉裂破坏特征。大型硬岩地下洞室群的计算分析验证了该准则的合理性和实用性。

高强高性能混凝土极限拉应变性能研究

就C8 0～C10 0高强高性能混凝土的极限拉应变性能进行了初步探讨 ,试验结果表明 :HPC的极限拉应变比高强混凝土、普通混凝土的有明显提高 ,抗拉性能得到了改善 ,脆性有所降低 ,韧性相应提高。同时还提出了HPC极限拉应变与强度间的变化规律 ,给出了计算公式 ,数据回归分析表明用该公式来推定HPC的极限拉应变值精度较高。

基于BP神经网络沥青混合料低温弯拉应变预测模型

目的分析影响沥青混合料低温弯拉应变的因素,预测沥青混合料低温弯拉应变.方法基于Mablab7.1平台,应用灰色关联熵法分析了影响沥青混合料低温弯拉应变的因素,建立了结构为9-14-1的三层沥青混合料低温弯拉应变的BP神经网络预测模型.结果根据灰色关联熵法分析,确定了5℃延度、针入度指数PI、当量脆点t1.2、当量软化点t800、FAc比、25℃针入度、FAf比、软化点、CA比等9个影响因素作为神经网络模型的输入因素.通过43组试验数据对BP神经网络模型进行了学习训练,并用另外5组试验数据对模型进行了检验.预测结果与实测结果误差在工程要求精度范围以内.结论预测结果与实测结果的拟和程度较高,预测模型可信,可用于沥青混合料低温性能预测.

拉应变对土工织物-非连续级配土淤堵特性的影响

利用新研制的土工织物拉伸装置和改进的梯度比渗透仪 ,对土工织物和非连续级配土组成的反滤系统进行了一系列的梯度比试验 ,分析了在不同厚度情况下土工织物拉应变对系统的梯度比、渗透系数、过滤出的土量的影响。研究表明 ,随着土工织物拉应变的增加 ,系统淤堵程度加重 ,并且拉应变的影响程度与土工织物的厚度有较大关系。

混凝土裂缝在拉应变下的损伤与断裂分析

基于最大拉应变断裂理论，推导出了混凝土Ⅰ和Ⅱ复合型裂缝在静力荷载作用下缝端附近损伤区的边界方程式，给出了允许损伤尺度的定义、计算公式和损伤断裂判据，实现了损伤与断裂力学的有机结合．计算求得的损伤区长度与实测结果基本相符．

不等轴双向拉应变下有纺织物孔径变化试验研究

有纺土工织物的孔径特征是反滤设计的重要指标。工程中有纺织物常处于不等轴双向受拉状态,引起孔径变化,导致织物反滤性能失效。采用数字图像法测试了不等轴双向拉应变下,3种条膜有纺织物的孔径参数变化,包括孔洞长宽比、开孔面积率、等效孔径(O95)等。对比经纬向应变比2∶1,3∶1,4∶1对试验结果的影响,根据孔径特征变化规律,揭示不等轴双向拉伸引起孔径变化的机理。运用图像法试验结果,验证已推导的双向应变下开孔面积率及孔径理论解。试验结果表明:开孔面积率、等效孔径(O95)均随双向拉应变的增大而增大。纬向应变相同时,经纬向应变比越大,孔洞形态(即孔洞长宽比)变化越大,开孔面积率及孔径变化的斜率越大。理论解较好地预测了开孔面积率及孔径的变化率及数值,孔径参数与双向拉应变呈现近似线性关系。但理论解的孔径计算以孔面积为指标,无法考虑应变比造成的孔形态变化对反滤作用的影响。

双向拉应变对有纺织物孔径参数影响的研究

有纺土工织物反滤应用常处于双向受拉状态。孔径特征是有纺织物反滤设计的重要参数。由于双向拉应变引起孔径的变化显著,导致原本满足孔径指标的有纺织物时常反滤失效。根据有纺织物的微观结构及受力特点,分析双向拉应变导致条膜及孔径变化的机理,建立有纺织物单孔结构模型,推导孔径特征参数随双向拉应变变化的理论解,包括开孔面积率(POA,percent open area)及理论孔径(Obi)等。以等轴双向拉伸为例验证理论解。采用数字图像法在拉伸试验进行的同时,测试各级拉应变下3种单丝条膜有纺织物的孔径参数,包括开孔面积率、孔径分布曲线、等效孔径(O95),分析各项孔径参数随拉双向应变的变化规律,并与理论解的预测结果进行对比。通过试验结果可见,理论解较好地预测了开孔面积率(POA)及等效孔径(O95)随双向拉应变的增大趋势,对变化斜率及数值的预测较准确,并得出孔径参数与等轴双向拉应变的近似线性关系,为反滤设计中预测孔径特征变化提供了理论依据。

基于最大拉应变理论的岩石损伤机理

以岩石内部微元体为研究对象,研究了在宏观应力作用下微元体的应力分布特点.将微元体应力的分布按正态分布考虑,结合最大拉应变强度准则,提出岩石微元体破坏的控制条件是最大拉应变.据此建立了微元体的三种破坏方式,研究了不同破坏方式对岩石承载能力的影响,推导出各破坏方式发生的条件及概率,并将微元体的三种破坏与三个方向的损伤因子联系起来,实现了细观与宏观的结合.在此基础上,建立了考虑各向损伤异性的岩石损伤本构模型,推导了参数的求解方法.最后对该模型的合理性进行了验证,发现利用该模型能够很好地解释不同应力条件下岩石的破坏方式以及围压对岩石峰值强度和残余强度的影响规律.

倒装结构沥青路面面层层底拉应变分析

沥青路面面层层底拉应变是控制面层材料疲劳损坏的重要指标,应用B ISAR3.0(B itum en Stress A-nalysis in Road)程序对倒装结构沥青路面面层层底拉应变进行分析,明确了面层层底拉应变与面层厚度、级配碎石过渡层厚度及级配碎石模量的关系。

沥青混合料实测拉应变的试验研究

目前,有关沥青混合料强度特性的研究中存在着强度参数取值存在任意性的问题,沥青混合料弯曲试验、直接拉伸试验条件的受力状态不同,所得到的强度和刚度指标迥然不同,却很少有人研究这些破坏现象之间的内在联系与规律。针对这一问题,该文对AC-13沥青混合料进行不同加载速率的弯拉试验和直接拉伸试验,在分析沥青混合料的破坏特征及各种力学参数的基础上,认为实测破坏拉应变能反映材料的局部抗拉性能,是一种能较好表征沥青混合料破坏本质的力学参数。

基于最大拉应变理论的共轭鼓形齿面裂纹研究

对基于共轭鼓形齿面裂纹痕迹的失效破坏现象，在裂纹的主要诱因是最大拉应变的理论下，利用三维弹性边界元法进行了理论研究分析，得出了裂纹痕迹随着轴间夹角的改变而变化的运动规律以及裂纹的起源、扩展形成机理．还对该鼓形齿联轴器在专用试验台架上进行了静态下的动态模拟实验．

多因素影响下FRP约束混凝土柱FRP有效极限拉应变研究进展

FRP侧向约束作用使混凝土柱处于三向受压状态,可提高混凝土柱的抗压强度和延性。FRP有效极限拉应变是确定FRP侧向约束力的关键参数,对FRP约束混凝土轴压峰值应力和峰值应变计算模型、应力-应变模型的建立至关重要,其影响因素众多。目前国内外研究者在FRP有效极限拉应变取值方面取得了一些有价值的研究成果,但得到的FRP有效应变系数离散性较大,考虑的影响因素不全面。基于现有研究成果,对FRP有效极限拉应变的影响因素进行了系统分析,指出了当前FRP有效极限拉应变研究存在的不足和未来需深入研究的方向。

几种击实土挠曲极限拉应变的试验研究

利用应变控制式土梁挠曲仪 ,对东北黑土、西北黄土、华南红土等几种粘性土的 2 0 0多组试验土样进行了土梁极限拉应变试验 .划分了土梁挠曲试验应变特征的四个阶段 ,以及确定极限拉应变的方法 ,讨论了土的竖向挠曲变形速率、含水量和干重度对极限拉应变的影响 ,指出在试验控制条件下 ,极限拉应的变化范围在 1‰～ 3‰之间 .

沥青层底面拉应变的预估及工程应用

现行沥青路面设计规范中沥青层底拉应力是设计指标值之一,但在现场沥青层底拉应力却无法检测.沥青路面弯沉盆的理论研究和分析表明,沥青层底拉应变与不同位置的弯沉之间存在着一定关系.因此,在现场测得路面不同位置的弯沉,即可计算得到沥青层底拉应变.根据沥青层底拉应变可评估沥青层的使用寿命.实例说明该方法简便可行.

基于虚拟仪器的网络化弯拉应变测试系统

介绍采用LabVIEW开发的网络化弯拉应变测试系统的特点、组成、测试原理及其优越性,提出针对弯拉应变信号具体工程应用的数据处理、存储、远程数据传输等方面的一些新的方法,具有良好的扩展性。

低体积含量的钢纤维混凝土三折线拉应变软化曲线的确定

以带切口的钢纤维混凝土三点弯曲梁为研究对象,假定钢纤维混凝土的拉应变软化曲线为三折线形式,根据材料基本力学性能指标和初始裂纹失稳时实测的应变分布,建立韧带所在截面的力平衡方程,通过联立方程求解,得到钢纤维混凝土的拉应变软化曲线系数,并可以直接通过韧带上距裂尖第二道应变片拉断时的应变分布和对应荷载,利用弯矩平衡方程验证计算系数的正确性;最后以一低体积含量的钢纤维混凝土试验梁为计算实例,验证了这种方法的可行性。