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。

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。

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 .

基于极限拉应变法的盾构掘进注浆隆起对上覆结构的影响

通过对杭州庆春路过江隧道盾构掘进地面位移的分析,发现横断面地面注浆隆起符合高斯分布;在Peck公式基础上考虑注浆隆起,提出广义Peck公式,可对盾构隧道施工引起的包含注浆隆起在内的横断面地面位移进行合理的预测与反分析.基于极限拉应变法,讨论了地层损失沉降和注浆隆起综合作用对上覆结构的影响.通过一算例分析,对盾构掘进最佳同步注浆量进行了探寻.算例表明:提高注浆建筑空隙填充率对减轻盾构掘进给结构造成的危害是最为关键的,额外注浆反而对结构不利.

国外水体下采煤水体底界面极限拉应变法的适用性分析

有些国家采用因采煤引起的水体底界面最大拉应变值作为判别水体下采煤是否安全的标准，结合中国几个水体下采煤成功的实例，进行了计算和研究，对国外的这种极限拉应变法的适用性进行了分析。

新规范引入钢筋极限拉应变限制的物理意义及控制方法

本文针对新规范在钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件正截面承载能力计算中引入“纵向受拉钢筋极限拉应变取值为 0 .0 1”的限制条件提出具体建议 ,对新规范给出的正截面抗弯承载能力实用简化公式的适用条件进行了补充 。

极限拉应变准则在围岩松动圈模拟中的应用

结合张石高速公路隧道工程的具体实践,对隧道开挖后形成的围岩松动圈进行研究,探讨其合理的模拟技术。首先基于隧道开挖后的围岩应力分布特点,将围岩的松动破坏区与松动区进行区分,进而从概念上对围岩松动圈的形成机理进行详细的阐述;随后应用极限拉应变准则对围岩松动圈进行了数值模拟分析,并重点介绍了各级围岩的极限拉应变值的选取原则。最后通过数值模拟结果与现场声波测试值、规范计算值的对比分析,充分验证了使用极限拉应变准则进行隧道围岩松动圈模拟的合理性和实用性。

预拌混凝土早期极限拉应变试验研究

为较精确得到预拌混凝土早期极限拉应变,利用自行设计制作的轴心抗拉试验装置解决了试件对中困难的问题。对工程中常用的3个强度等级(C20,C40,C60)的混凝土进行4个龄期(3,7,14,28d)的试验研究。研究得出了预拌混凝土早期极限拉应变,并和已有数据进行对比分析;拟合出预拌混凝土早期极限拉应变随龄期的变化规律;得到预拌混凝土早期极限拉应变和立方体抗压、轴心抗拉强度以及抗拉弹性模量的关系。利用文中公式可估算出预拌混凝土早期极限拉应变,为有关技术人员和混凝土规范中关于耐久性的修订提供参考。

高性能混凝土的早期极限拉应变

混凝土的早期抗拉性能是评价和预测混凝土结构早期开裂不可或缺的重要参数,但并未受到国内研究同行的重视。高性能混凝土较普通混凝土更易于发生早期开裂,故对其抗拉性能加以研究意义重大。本文通过自行设计的实验装置对高性能混凝土早龄期极限拉应变进行了试验研究。结果发现,高性能混凝土硬化期间极限拉应变极高,并随龄期迅速递减,达到最小值后又缓慢回升并渐趋稳定。基于试验结果和CEB-FIP MC 90对高性能混凝土的早期极限拉应变进行了初步评价。

全级配混凝土试件拉伸极限应变的统计分析

根据实测资料，给出了全级配混凝土大试件和与其对应湿筛后混凝土小试件拉伸极限应变的概型分布；给出大、小试件拉伸极限应变比值的概型分布和一定置信水平下的置信区间．本文成果为工程应用提供了方便．

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。

管道拉伸应变极限确定方法

多数现行的管道设计方法都是以应力为基础的,但它不能完全有效解决管道设计的所有问题,特别是地面变形等位移载荷控制下的情形。从国内外管道设计标准和最新的研究进展出发,对处于极限状态的拉伸应变极限的标准进行了对比,并分析了管道拉应变极限的多种控制因素。同时,使用裂纹驱动力的理论,初步分析了拉应变极限估算方法,提出了基于应变的确定拉应变极限的基本方法。针对国际上对管道在特定载荷作用下基于应变的设计趋势和国内西气东输及其二线工程的大规模建设,提出了进行相关研究的必要性与迫切性。

新型岩石直接拉伸试验对中装置研制及应用

岩石直接拉伸试验中普遍存在受拉偏心的问题,使得试验的成功率较低。该文研制了一套岩石直接拉伸试验对中装置,包括黏接对中装置和动态拉伸对中装置两部分,可直接匹配万能试验机和标准岩石试件使用。为验证该装置的可靠性,对8种不同类型的岩样开展了直接拉伸试验,准确获得了岩石抗拉强度、拉伸弹性模量等拉伸力学参数,以及岩石拉伸全应力-应变曲线,证明装置能够有效解决直接拉伸试验中岩石试件偏心受力的问题,也为工程提供了重要的直接拉伸力学参数。

高性能混凝土早龄期抗拉性能试验研究

采用自行设计的试验装置,对高性能混凝土早龄期抗拉性能进行了试验研究.结果发现:高性能混凝土在硬化过程中的极限拉应变极高,并随龄期的增加迅速递减,大致在12 h达到最小值,然后又缓慢回升并渐趋稳定;1 d后的极限拉应变大体上呈现为水灰比越低,其值越高的趋势;高性能混凝土早期抗拉强度和弹性模量发展迅速,同龄期的轴心抗拉强度约为劈裂抗拉强度的0.96倍.

高韧性水泥基复合材料拉伸试验与正交分析

利用正交试验设计原理,对9组不同配合比的高韧性水泥基复合材料进行了直接拉伸试验,研究了粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和减水剂掺量这4种因素对高韧性水泥基复合材料极限拉应变的影响。试验结果表明:高韧性水泥基复合材料的极限拉应变远大于普通混凝土,具有优异的韧性;各因素对材料极限拉应变影响的主次顺序为水胶比>粉煤灰掺量>减水剂掺量>砂胶比,其中水胶比的影响远大于其他因素;材料的极限拉应变随着水胶比或粉煤灰掺量的提高而增大,但砂胶比和减水剂掺量的影响规律不明显。

粉煤灰掺量对PVA-ECC应变硬化性能的影响

粉煤灰与水泥反应产生的水化硅酸钙凝胶可以改善骨料与水泥间的界面结构,由此提升聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(PVA-ECC)的韧性.为了确定PVA-ECC的最佳粉煤灰掺量范围并建立其获得高拉伸应变的评价指标,在保证不同配合比PVA-ECC良好流动性的前提下,应用拉伸试验研究粉煤灰掺量对PVA-ECC应变硬化性能的影响,并应用光学扫描研究试件断口处的破坏特征.提出"拔出型""断裂型""滑移硬化型"3种不同纤维破坏模式下PVA-ECC的拉伸应力指数建议值.研究结果表明:粉煤灰掺量在45%~65%时,PVA-ECC的抗拉性能随粉煤灰掺量增大而提高;粉煤灰掺量在60%~65%时,PVA-ECC的抗拉性能最好.

矿粉对混凝土弯拉破坏性能的影响分析

针对混凝土的抗裂性能，研究了混凝土弯拉强度与特征拉应变随龄期的发展趋势。根据实验所得的混凝土弯拉应力一弯拉应变关系，提出了确定混凝土弯拉初裂拉应变的新方法即曲率法，利用切线模量法确定混凝土的弯拉极限拉应变，结合弯拉试验方法，研究了矿粉对混凝土1～60d龄期的弯拉强度、弯拉初裂拉应变以及弯拉极限拉应变的影响。根据试验研究表明利用应变准则更能充分描述混凝土的开裂过程。

聚丙烯纤维加筋砾质黏土的拉伸断裂特性研究

自主研发了一种用于土体拉伸试验的新型拉伸装置,针对不同砾石含量、不同纤维含量的砾质黏土开展了多组拉伸试验。由试验结果发现,砾质黏土的抗拉强度随着砾石含量的增大而降低,在砾质黏土中掺入聚丙烯纤维后,其抗拉强度和极限拉应变明显增大;纤维加筋砾质黏土的抗拉强度和极限拉应变与其中的纤维含量呈正相关关系,但随着砾质黏土中砾石含量的增大,纤维的掺入对其抗拉强度的提升作用明显降低。电镜扫描分析表明,纤维与土颗粒界面产生的摩擦作用是导致加筋砾质黏土抗拉强度提高的主要原因,砾石含量为0%的纯黏土试样,因仅存在纤维/土颗粒界面的I类纤维,土体的抗拉强度提高非常明显;随着砾石含量增大,纤维/土颗粒/砾石界面II类纤维的占比增加,纤维的掺入对其抗拉强度的提升作用明显降低。最后,基于60个试样的试验结果,提出了一个纤维加筋砾质黏土的抗拉强度的多元回归模型,可快速预测不同砾石含量和纤维含量下砾质黏土的抗拉强度。相关试验结果可为高土质心墙坝防渗心墙的抗裂设计提供参考。

PVA纤维直径对水泥基复合材料抗拉性能的影响

研究了由2种性能相似、直径不同的聚乙烯醇(PVA)纤维增强的水泥基复合材料的单轴抗拉性能.试验结果表明:材料抗拉性能受纤维直径影响显著,在基材配比、纤维掺量均相同时,采用直径较大(df=39μm)PVA纤维的复合可获得应变硬化与多点开裂模式,其极限抗拉应变可达到2.6%;而采用直径较小(df=15μm)PVA纤维的复合材料却表现出明显的应变软化与单点开裂模式,其极限抗拉应变仅为0.1%左右;当采用细PVA纤维时,复合材料的抗拉强度有所提高;其主要原因是纤维的粗细影响了纤维的桥接应力.保证纤维从水泥石中拔出而非断裂是优化纤维桥接性能的基本条件.