不同节理形貌的非贯通节理岩体模型试验研究

通过直剪模型试验,研究节理形貌对非贯通节理岩体的抗剪强度、变形和贯通模式的影响。在相同法向应力下,节理起伏度越大,非贯通节理岩体的抗剪强度越大。在相同法向应力下,非贯通节理岩体的法向变形越大,但是,节理起伏度越大,峰值剪切位移越小。在较高法向应力下,节理起伏度对贯通模式影响较大,节理起伏度大的非贯通节理岩体的贯通模式为剪切模式TTS,节理起伏度小的贯通节理岩体的贯通模式为张拉模式TTT。在低法向应力下,起伏度对贯通破坏模式影响小,非贯通节理岩体贯通模式都为张拉模式TTT。

基于岩桥力学性质弱化机制的非贯通节理岩体直剪试验研究

基于岩桥力学性质弱化机制,采用带伺服系统的直剪试验仪进行试验,在5级法向应力下,对3种含齿形节理的非贯通节理岩体进行直剪试验,研究非贯通节理岩体的强度特性和变形特性。在较低的法向应力下,含起伏角较低齿形节理面的非贯通节理岩体出现破坏模式I(张拉破坏模式)。在较高的法向应力下,含起伏角较高齿形节理面的非贯通节理岩体可能出现破坏模式II(先张拉后剪切破坏模式)。相同齿形节理面形貌的非贯通节理岩体,随着法向应力增大,峰值切向位移增大,抗剪强度增大。在相同的法向应力下,随着齿形节理面起伏角增大,非贯通节理岩体的峰值切向位移减小,抗剪强度增大。非贯通节理岩体黏聚力按Jennings方法计算值大于按试验拟合值;节理面较粗糙非贯通节理岩体内摩擦角按Jennings方法计算值大于按试验拟合值。

高温中木材顺纹弦面抗剪强度

【目的】研究高温中大截面承重木构件最外侧炭化层保护下内部受热区木材顺纹弦面抗剪强度及其劣化规律,为木结构抗火性能精细化设计和过火结构构件剩余承载力评估提供数据支撑。【方法】以木结构建筑常用进口兴安落叶松和花旗松以及强度等级较高、具有结构用材潜在应用价值的国产速生杨木3种木材为研究对象,采用环境试验箱内充满氮气的方法模拟绝氧环境,在20、50、70、110、150、200、220、250和280℃共9个温度水平下测试216个试件的顺纹抗剪强度,以及150、180和200℃下木材主要化学组分变化。【结果】木材顺纹抗剪强度随着温度升高而降低,常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为9.65、8.94和9.48 MPa,温度升至150℃时,分别降至初始值的60.7%、68.0%和65.6%,当温度高于150℃时,木材顺纹抗剪强度下降速度加快,280℃时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为1.05、0.91和0.61 MPa,仅为初始值的9.0%、10.2%和6.4%;木材主要化学组分中纤维素热稳定性最高,半纤维素热稳定性最低,常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的半纤维素含量分别为25.3%、25.7%和16.3%,150℃时半纤维素开始热解,其含量减少1.3%~9.1%,温度升至200℃时热解加剧,其含量分别降低29.4%、18.6%和25.9%,高温中半纤维素严重热解是导致木材顺纹抗剪强度降低的主要因素;随着温度升高,密度对木材顺纹抗剪强度的影响逐渐降低,常温时木材抗剪强度-密度关系系数为14.2 MPa·(g·cm^(-3))^(-1),当温度高于200℃时,抗剪强度-密度关系系数降至1.1~3.1;高温中3种木材的相对顺纹抗剪强度劣化规律相似。【结论】高温对木材顺纹抗剪强度具有显著劣化作用,其主要原因是木材半纤维素含量大幅度降低;试验采用绝氧方式导致木材顺纹抗剪强度高温折减系数较欧标规定小;基于试验数据,提出绝氧条件下木材顺纹抗剪强度高温劣化模型。

柞木弦/径切面胶合强度的试验研究

对柞木木材自身弦／径面强度及其水性高分子异氰酸酯(API)胶粘剂胶合试件弦／径面胶接强度进行了研究。结果表明:柞木木材API胶粘剂弦／径面胶合试件常态压缩剪切强度存在着差异;柞木径切面API胶合试件的常态压缩剪切强度比弦切面胶合试件的常态压缩剪切强度高;径切面API胶合试件的常态压缩剪切强度是弦切面的1.22倍;而柞木弦、径面API胶合试件的反复煮沸压缩剪切强度没有显著性的差别。柞木木材本身弦／径面顺纹抗剪强度试验结果表明:柞木木材径向的顺纹抗剪强度为14.41MPa,柞木木材弦向的顺纹抗剪强度为14.97MPa,尽管弦径向间差别不大,但经t-检验证明:柞木的弦／径向间顺纹抗剪强度有显著性的差别,柞木的径向顺纹抗剪强度比弦向顺纹抗剪强度小。

直立岩质切向边坡岩体原位直剪试验研究

针对岩质切向边坡发生剪切破坏时其剪切面难以预测,同时在强风化作用下造成岩体性质差异使得岩体强度参数难以准确获得的问题,本文以遵义市花台坡高边坡为工程背景,开展直立岩质切向边坡岩体原位直剪试验研究.得出切向边坡岩体剪切过程受到走向与坡向垂直的结构面控制,剪切面首先沿此方向上的节理裂隙扩展,硬岩剪切过程中剪切面呈现“台阶”型破坏面,粗糙度小;较硬岩剪切破坏面呈现“波浪”型,起伏剧烈,粗糙度大;软岩发生整体剪断,剪切面较为平整;而含贯通性倾坡外结构面的岩体则沿结构面发生剪切破坏,剪切面顺直平滑.与室内三轴试验对比后发现,现场原位直剪试验结果很好地反映了工程实际情况,特别是对于薄层软硬相间的岩体,能提供更为准确的岩体强度参数.