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1.
《Geotextiles and Geomembranes》2022,50(3):371-382
Internal stability assessment of geosynthetic-reinforced soil structures (GRSSs) has been commonly carried out assuming plane-strain conditions and dry backfills. However, failures of GRSSs usually show three-dimensional (3D) features and occur under unsaturated conditions. A procedure based on the kinematic limit-analysis method is proposed herein to assess 3D effects and the role of steady unsaturated infiltration on the required geosynthetic strength for GRSSs. A suction stress-based framework is used to describe the soil stress behavior under steady unsaturated infiltration. Based on the principle of energy-work balance, the required geosynthetic strength is determined. A comparison analysis with the prior research is conducted to verify the developed method. Two kinds of backfills, i.e., high-quality backfill and marginal backfill, are considered for comparison in this work. It is shown that accounting for 3D effects and the role of unsaturated infiltration considerably reduces the required geosynthetic strength. The 3D effects are primarily affected by the width-to-height ratio of GRSSs, and the contribution of unsaturated infiltration is mainly influenced by the soil type, flow rate, GRSS's height, and location of the water table. 相似文献
2.
《Geotextiles and Geomembranes》2022,50(4):632-643
This paper presents an experimental study on reduced-scale model tests of geosynthetic reinforced soil (GRS) bridge abutments with modular block facing, full-height panel facing, and geosynthetic wrapped facing to investigate the influence of facing conditions on the load bearing behavior. The GRS abutment models were constructed using sand backfill and geogrid reinforcement. Test results indicate that footing settlements and facing displacements under the same applied vertical stress generally increase from full-height panel facing abutment, to modular block facing abutment, to geosynthetic wrapped facing abutment. Measured incremental vertical and lateral soil stresses for the two GRS abutments with flexible facing are generally similar, while the GRS abutment with rigid facing has larger stresses. For the GRS abutments with flexible facing, maximum reinforcement tensile strain in each layer typically occurs under the footing for the upper reinforcement layers and near the facing connections for the lower layers. For the full-height panel facing abutment, maximum reinforcement tensile strains generally occur near the facing connections. 相似文献
3.
为快速准确评估受拉纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的影响,采用解析方法计算受弯破坏时锈蚀钢筋混凝土梁正截面应力和应变分布,识别并定义锈蚀钢筋混凝土梁的3个界限锈蚀率和6种正截面受弯破坏模式,提出预判破坏模式再计算承载力的锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯承载力简化计算方法。采用该简化方法,计算相关文献中235根锈蚀钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力,并与试验结果对比,验证该简化方法的准确性。通过两个算例,分别研究初始超筋梁和初始适筋梁的正截面受弯破坏模式及承载力随受拉纵筋锈蚀率的变化规律。研究结果表明:随着受拉纵筋锈蚀率的增大,初始超筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似超筋”、“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;初始适筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;钢筋混凝土梁正截面受弯承载力近似呈多段线性降低,最终退化为素混凝土梁的开裂弯矩,转折点位置为界限及临界锈蚀率。 相似文献
4.
节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒塌试验和理论计算分析。包含1个现浇对比试件RC和2个采用不同梁柱纵筋连接方式的装配整体式试件PC,即梁钢筋通过机械套筒连接和锚固板锚固、柱钢筋通过半灌浆套筒连接的试件,梁钢筋通过90°弯折锚固、柱钢筋通过约束浆锚连接的试件。试验发现:由于后浇区混凝土强度的提高,装配整体式试件的压拱机制峰值荷载较现浇对比试件分别提高22.9%和20.2%;拟均布加载下,梁最终变形呈曲线,该变形模式下节点需要提供更高的转动能力才能保证梁整体变形满足T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》的挠度要求;在悬链线峰值荷载时相邻跨梁提供的水平约束能有效限制边柱的水平变形和装配式试件的坐浆层滑移。理论计算表明,装配整体式试件的压拱作用的倒塌抗力贡献率低于现浇对比试件,其原因是边柱坐浆层滑移削弱了梁端约束,进而降低了压拱机制承载力。采用能量原理评估了试件的动力倒塌抗力,由于压拱机制下的累积耗能能力较高,装配整体式试件的动力倒塌抗力分别比现浇试件提高了16.8%和18.8%。 相似文献
5.
为研究卵石混凝土的三轴受压力学性能,进行了27个卵石混凝土试件的常规三轴试验,观察了试件的破坏形态,获取了其应力-应变全过程曲线及特征点参数,深入分析了围压对卵石混凝土力学性能的影响.结果表明:随着围压的增大,卵石混凝土试件破坏形态先由轴向劈裂破坏转变为斜向剪切破坏,再转变为横向剪切破坏;围压越大,峰值应力、峰值应变、初始模量越大,峰值应力后其应力-应变全过程曲线越平缓;提出的卵石混凝土三轴受压时相关力学指标计算公式及参数化本构方程的计算结果与试验结果拟合良好. 相似文献
6.
采用自然浸泡法模拟海洋水下区环境,研究了玄武岩/聚丙烯纤维增强混凝土(BPFRC)的氯离子扩散性能.通过固液萃取法和电位法测试了不同侵蚀时间下BPFRC中的氯离子含量,分析了纤维种类、掺量和混杂形式对氯离子含量分布、表面氯离子含量(Cs)和氯离子扩散系数的影响;此外,采用Rapid Air 457测定了BPFRC的孔径分布,并计算了其孔结构分形维数.结果表明:BPFRC中的氯离子含量随着侵蚀龄期的增加而增大;当纤维体积分数为0.10%时,玄武岩纤维对混凝土中氯离子含量的降低作用大于聚丙烯纤维,适量的混杂纤维能够减小混凝土中的氯离子含量,过量的混杂纤维则增大了混凝土中不同深度处的氯离子含量;BPFRC中的Cs在侵蚀初期增长较快、后期增长较慢,与侵蚀时间为幂函数关系;BPFRC的孔结构表现出明显的分形特征,分形维数范围为2.301~2.446,分形维数与氯离子扩散系数具有较强的正相关性. 相似文献
7.
混凝土是巷道支护过程中的重要建筑材料,然而混凝土在巷道施工中常常出现质量问题,为了不影响正常生产,需要对其进行修补。地聚合物混凝土凝结时间快,早期强度高,界面结合能力强,耐高温性和抗冻性强,耐腐蚀性良好,具有用作修补材料的潜力。以粉煤灰和矿粉为原料,Na2SiO3溶液和NaOH为碱激发剂制备地聚合物胶砂,研究不同的碱激发剂模数(1.0、1.2、1.4)和掺量(10%、15%、20%)对不同龄期胶砂力学性能的影响。结果表明:当碱激发剂模数为1.2,碱掺量为15%时,胶砂强度达到最大值。设计正交试验,研究了不同水胶比(0.45、0.50、0.55)、粉煤灰掺量(30%、50%、70%)和砂率(30%、35%、40%)对不同龄期地聚合物混凝土的工作性能和力学性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量对抗压强度影响最为显著,水胶比次之,而砂率对强度发展几乎没有影响。最优的配合比为水胶比为0.50,粉煤灰掺量为50%,砂率为35%。 相似文献
8.
9.
10.
目的 针对铁路货车空气管路制动系统中焊接法兰接头连接质量不佳的问题,提出一种制动管一体式法兰接头热镦挤工艺。方法 分析了制动管用AISI 321不锈钢的高温变形行为并构建了本构方程,并通过DEFORM–2D软件对制动管件法兰接头热镦挤工艺进行了数值模拟。结果 应力–应变曲线在低应变速率时呈现稳态流动,但在高应变速率下会出现明显的波动。本构方程得到的应力计算值与试验真实值的相关系数为0.986,平均相对误差为6.7%。在热镦挤工艺成形法兰接头过程中,挤压阶段的最大应力位于制动管扩径的圆锥面处;镦粗阶段的最大应力位于法兰接头平面成形处,并最终转移至法兰接头的圆角处。结论 建立的本构方程能够反映AISI 321不锈钢真实应力–真实应变的关系,可用于描述该材料在热镦挤成形工艺中的塑性变形行为。在该制动管一体式法兰接头热镦挤成形过程的镦粗阶段,摩擦因数保持在0.3以下能够有效降低镦粗力。 相似文献