采用半圆弯拉试验对再生混合料抗裂性能的研究

该室内试验研究的目的是采用半圆弯拉(SCB)试验来评价旧沥青路面材料(RAP)对沥青混合料抗裂性能的影响。研究对4种不同RAP含量的沥青碎石混合料进行两种SCB试验,即弯拉试验和断裂试验。结果显示:RAP含量的增加会增大SCB抗拉强度,但同时也会显著降低沥青混合料破坏后的韧性。RAP含量的增加还会降低沥青混合料的J积分,从而降低其抗裂性能。短期老化和长期老化的沥青混合料在评价RAP影响时表现出了相同的趋势。

冻融循环条件下的沥青混合料半圆弯拉试验

在-20~20℃的冻融循环条件下,利用自行设计的半圆弯拉试验,研究了分别进行0,6,12和18次冻融循环后,SBS质量分数(w(SBS))分别为0,4%,5%和6%的沥青混合料AC-16,AC-20和SMA-16的层底抗拉强度和抗拉应变的影响.结果表明:冻融循环次数相同时,随w(SBS)的增加,沥青混合料的层底抗拉强度和抗拉应变先逐渐增大再逐渐减小;当w(SBS)为5%时,3种级配沥青混合料均表现良好的层底抗拉强度和抗拉应变;AC类沥青混合料的层底抗拉强度和抗拉应变均优于SMA类;季节性冰冻区采用w(SBS)为5%的AC-16沥青混合料可更好地减缓路面开裂.

混凝土动态弯拉试验技术与数据处理方法

对混凝土动态弯拉试验技术与数据处理方法进行了研究。参照水工混凝土试验规程(DL/T 5150-2001)中的静载弯拉试验。采用简支梁三分点加荷法,自行设计出适应往复拉压加载的系列装置(湿筛、三级配和四级配混凝土试件),能够实现多种类型荷载(如冲击、三角波、正弦波以及任意波形)的施加。通过反复试验得出了合理的试件安装、荷载施加、数据采集和处理方法,形成了规范的动态弯拉试验操作步骤。研究成果为后续的混凝土动态弯拉系列试验研究打下了基础。最后给出了试验实例。

全级配混凝土动态弯拉试验技术研究

参考DL/T 5150—2001《水工混凝土试验规程》的简支梁三分点加荷法,设计了电液压伺服加载系统、往复拉压加载夹具、安装方式、无损监测和实时数据采集系统等.这套试验技术可施加多种类型的荷载,如冲击波、变幅三角波、正弦波、模拟地震波、随机波荷载等.同时,还应用声发射技术研究了全级配混凝土动静态荷载作用下的破坏和损伤机制,并通过试验得出了合理的试件安装方法,形成了规范的动态试验操作步骤.

基于半圆弯拉试验的多聚磷酸改性沥青混合料低温性能改善研究

基于改善多聚磷酸(PPA)改性沥青混合料低温抗裂性能,室内采用半圆弯拉试验(SCB试验)探讨复合改性沥青或混合料中添加纤维方式的改善效果;并针对纤维改善方案,分析了纤维类型和纤维掺量对PPA改性沥青混合料低温性能的影响及显著性。结果表明:PPA改性沥青混合料中使用复合改性沥青或添加纤维均可改善其低温抗裂性能,相应方案的改善效果优劣依次为PPA/SBR复合改性沥青、PPA/SBS复合改性沥青和PPA/玄武岩纤维,但对于采用Shell-70沥青制备的PPA改性沥青混合料而言.PPA/SBS复合改性沥青和玄武岩纤维两种方案对应的改善效果差异不大;纤维改善PPA改性沥青混合料低温性能的效果与纤维类型和纤维掺量密切相关,其中纤维掺量的影响相对较大;玄武岩纤维、聚酯纤维和木质素纤维以复合方式添加.基本能够达到与玄武岩纤维相同的改善效果。使用复合纤维达到了改善低温性能和降低成本的双重目的,从而为改善PPA改性沥青混合料的低温性能提供一种新的尝试。

半圆弯拉试验与间接拉伸试验的比较

该文对表征热拌沥青混合料抗拉强度的半圆弯拉试验和间接拉伸试验结果采用数值分析方法进行了对比分析。半圆弯拉试验可以显著减少加载带下的永久变形,与间接拉伸试验相比,它更适用于评价热拌沥青混合料的抗拉性能。研究结果表明,半圆弯拉试验与间接拉伸试验完全可以相比较和转换,半圆弯拉试验可以替代间接拉伸试验来评价沥青混合料的强度性能。

基于细观力学全级配混凝土梁弯拉试验的数值模拟

在细观层次上将全级配混凝土梁的跨中区域看作是由硬化水泥砂浆,粗骨料及两者间的粘结带构成的三相复合材料,采用位移控制的加载有限元程序对全级配混凝土梁的弯拉实验进行了数值模拟。数值试验结果表明:(1)对于同样尺寸的试件来说,三级配和四级配梁计算所得的极限荷载和抗弯强度基本接近。(2)对于同样级配的试件来说,截面尺寸大的梁计算所得的极限荷载远高于较小尺寸的极限荷载。(3)其它参数一定的情况下,粘结带抗拉强度每提高12.5%,全级配混凝土梁的极限荷载和抗弯强度提高约10%。

半圆弯拉试验评价沥青混合料低温性能指标选取

通过低温弯曲流变仪试验(BBR)计算了多种沥青的低温连续分级,依据半圆弯拉试验(SCB)结果计算了断裂韧性、断裂能、J积分三个指标,分析了断裂韧性、断裂能与切缝深度的关系,最后通过三个指标与BBR试验得到的沥青低温连续分级进行相关性分析,得出在SCB试验中断裂能指标最适合用来评价沥青混合料低温性能。

碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。

基于数据库的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法

玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验研究。3组试件直线段抗拉强度分别为530(A组)、850(B组)和1100 MPa(C组),弯折半径与箍筋直径之比均为3。试验结果表明:所有试件均发生玻璃纤维增强复合材料箍筋弯折段被拉断的破坏模式;A、B、C组试件弯拉强度分别为325、445和530 MPa。本文系统收集了国内外已有93个弯拉试件,并结合本文9个弯拉试件建立了玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验数据库。基于数据库统计分析,提出了保证率不小于95%的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法。

基于半圆弯拉试验的煤样抗拉及断裂性能研究

为研究准静态加载条件下煤的抗拉及断裂性能,采用巴西圆盘劈裂法和半圆弯拉法对煤样进行抗拉性能对比测试;并开展不同切缝深度的半圆弯拉煤样断裂性能测试分析,探讨平面应变断裂韧度K_(IC)和J积分断裂韧度对评价煤的断裂性能的适用性,研究切缝深度对半圆弯拉煤样的2种断裂韧度测定结果的影响;并结合受载过程中煤样表面应变监测和破坏后试样的工业CT扫描图像分别对煤样受载变形特征和破坏后裂纹展布规律进行分析。研究表明:半圆弯拉试验更适于测定煤的抗拉强度;当量纲一化的切缝深度β=0.28时半圆弯拉煤样平面应变断裂韧度K_(IC)离散度最小;煤样的J积分断裂韧度离散度更小,且更适用于评价煤的断裂性能。

应力吸收层沥青混合料的半圆弯拉试验参数

针对应力吸收层组成材料及结构受力的特殊性,探索一种与之相匹配的低温抗裂性能的评价方法具有重要意义。在比较分析已有的沥青混合料低温抗裂试验方法的基础上,得出半圆弯拉试验方法用于评价应力吸收层混合料低温性能的合理性及优越性。采用三维有限元方法,建立带缺口的半圆弯拉试验模型,进行各试验参数下的应力分析。结果表明:试件的最佳厚度为50mm,底部拉应力基本上趋于稳定,受外部影响不大;随缺口宽度的增加,缺口处底部拉应力逐渐减少,基本上成线性关系,缺口宽度的最佳尺寸1.5mm;随缺口深度的增加,缺口处底部拉应力逐渐增大,在小于20mm时成线性增加,支座间距宜为0.8倍试件直径。

沥青混合料半圆弯拉疲劳试验

基于半圆弯拉的试验方法,在多因素条件下比较了沥青混合料的疲劳性能。沥青混合料类型采用SMA-13,SMA-20,ATB-25三种,分别在-5,25,60℃三种温度,5,10,15 Hz三种频率,0.3,0.5,0.7三种应力比以及0%~3%,3%~6%,6%~9%三种空隙率的多因素条件下进行正交方案设计,在正交试验下进行半圆试件弯拉疲劳试验。并对三种级配的试验数据进行直观分析和方差分析,比较不同因素对混合料疲劳寿命的影响,然后采用多元线性回归方法回归50%,90%,95%三种保证率的疲劳方程。研究结果表明,不同试验因素对沥青混合料的疲劳寿命有不同的影响;不同的混合料类型,受因素影响大小也有区别,疲劳寿命的大小表现为SMA-20〉SMA-13〉ATB-25。

层布式钢纤维无机聚合物轻骨料混凝土的弯拉性能试验研究

通过弯拉试验,分析了无机聚合物轻骨料混凝土及层布式钢纤维无机聚合物轻骨料混凝土的弯拉性能,并使用ABAQUS有限元软件对试验进行了模拟。试验结果显示层布式钢纤维结构可以在较少钢纤维用量的情况下有效提升无机聚合物轻骨料混凝土的弯拉强度和弯曲韧性,单层铺设钢纤维体积率为0.9%、1.2%、1.5%的层布式钢纤维无机聚合物轻骨料混凝土弯拉抗折强度分别提高了35.44%、38.52%、40.03%,双层铺设钢纤维(上层0.9%+下层1.2%)的弯拉抗折强度提高了39.24%。有限元模型可以较精确的计算LSFIPLAC梁的弯拉强度,峰值荷载的计算值与试验结果较为吻合。

塑料颗粒混凝土弯曲拉伸试验研究

为研究塑料颗粒骨料对混凝土力学性能的影响,采用MTS322加载装置对6种不同塑料颗粒掺量的混凝土进行了四点弯拉单调加载试验。试验结果表明,随着塑料掺量的增大,掺塑料颗粒混凝土抗拉强度和初始弹性模量逐渐降低,而峰值应变则逐渐增大,应力应变曲线逐渐平缓。

全级配混凝土弯拉试件动态力学性能试验研究

在地震循环往复作用下,全级配混凝土的材料动态力学性能对高坝抗震安全设计具有重要意义。本文借助15MN大型动态材料试验机,利用专用弯拉装置,对全级配混凝土弯拉试件在单向静动载、单向循环动载、双向循环静动载荷载作用下的力学性能进行了试验研究,获得了不同荷载作用对全级配混凝土弯拉强度的影响,并对双向循环静载、动载下全级配混凝土弯拉应力—应变曲线变化规律进行了研究。

钢纤维喷射混凝土弯拉损伤特性试验研究

探讨了钢纤维喷射混凝土弯拉试件变形特性，推导了该混凝土在弯拉载菏作用下的损伤演化模型，结果表明：钢纤维喷射混凝土的门槛损伤参数在0.19-0.23之间，临界损伤参数在0.51-0.57之间，3倍峰菏位移时的损伤参数达0.92 ,略大于5.5倍初裂时所对应的损伤值0.90，钢纤维混凝土弯拉试件的门槛损伤值与弹性材料的临界损伤值相当，前者的临界损伤值较大，因而表现出有较大的延性；从材料变形特征来说钢纤维混凝土在弯拉载菏作用下呈塑性材料变形特征，对弯拉试验初裂点的确定问题进行了探讨，建议采用物理意义明确的门槛损伤值所对应的载菏作为初裂载菏，以此可准确地确定初裂强度和计算钢纤维混凝土的弯拉韧性指标。

矩形截面型材平面拉弯弹复解析和试验验证

在满足工程应用要求的平面拉弯基本假设下,构建矩形截面型材平面拉弯的力学模型。详细描述拉弯变形后型材横截面上应力应变分布的不同状态,基于双线性材料模型假设给出不同状态下应力应变的数学表达式,通过对截面应力的积分推导出应变中性层、截面弯矩与拉力和弯曲半径的关系,并给出不同应力应变分布状态的判定条件。确立矩形截面型材平面拉弯弹复问题的理论解析方法并给出拉弯弹复的规律,表述弹复后的残余半径与拉力和弯曲半径的关系。设计一种新型的拉弯试验模具并开展矩形截面型材拉弯弹复的试验研究,利用有限元分析软件ABAQUS开展基于物理试验的有限元模拟分析,物理试验和有限元分析所获得的拉弯弹复规律与理论解析结果一致,数据吻合。该研究方法为其他截面型材拉弯弹复的研究提供理论参考,研究结果具有一定工程应用价值。

玻璃纤维套筒拉结件保温墙板弯拉性能研究

为研究玻璃纤维套筒拉结件保温墙板弯拉性能,设计弯拉试验并利用ABAQUS有限元软件建立弯拉有限元模型.对比分析试验与模拟结果的破坏形态和荷载-位移曲线.结果表明,玻璃纤维套筒拉结件保温墙板荷载达到5.25 kN时出现损伤,16.30 kN时达到极限荷载,试验与模拟结果的破坏形态相近.荷载-位移曲线规律一致,破坏时试验与模拟结果的极限承载力相对误差为10.4%,位移值相对误差为4.4%,试验与模拟结果相吻合,可为轻质夹芯保温墙板热阻断拉结件的实际应用提供依据.

不同弯折角度热阻断拉结件弯拉性能试验研究

为探究不同弯折角度玻璃纤维套筒热阻断拉结件弯拉性能,对3块拉结件弯折角度不同的夹芯墙板进行弯拉试验,研究弯折角度对墙板弯拉承载力及相对位移的影响规律.结果表明,拉结件弯折角度越大,破坏面积越大,破坏面沿短筋方向呈椭圆形;拉结件弯折70°,90°,110°的试件承载力依次提高8.8%和12.7%,试件破坏时其相对位移分别为27.28 mm,18.94mm,12.18 mm.研究结果为热阻断拉结件轻质夹芯墙板设计提供依据.