橡胶止 橡胶止水带强度特性的试验研究

止水带的强度特性对于止水带的设计至关重要。在研究中，采用变尺寸和模型试验方法，对橡胶板拉伸强度的尺寸效应和止水带的剪切强度进行了试验。试验研究表明，橡胶板的拉伸强度和扯断伸长率随着纵向长度的增大而下降。剪切模型试验中发现，止水带中间的圆环变形部分随着剪切位移的发展出现“竹节”现象，“竹节”限制了止水带圆环部位吸收接缝变形的能力，在止水带设计中应予注意。     

剪切板粗糙特性对钻孔剪切试验的影响研究

为了评价钻孔剪切试验技术在黄土地区的适用性，设计了一套室内模型试验装置，在原装剪切板基础上重新设计了不同齿间距和齿尖角度的5套剪切板，共进行了4个含水率重塑黄土的两种模型试验，一种为剪切齿入土深度模型试验，另一种为钻孔剪切模型试验。研究结果表明，钻孔剪切试验得到的土体抗剪强度随法向应力的变化包含非线性和线性两个特征段，试验时的法向应力应选择在线性段，若首级法向应力选择在非线性段将导致ｃ值偏小，φ值偏大，通过增大剪切齿间距或减小齿尖角度可增大剪切板对不同含水率黄土的适用性。     

H2—861型塑料止水带的研究和应用

对于混凝土面板堆石坝的面板来说,因其周边缝和岸边板块的接缝变形大,且要承受较大的水压力,故止水系统十分重要。本文介绍了一种H_2-861新型塑料止水带。该止水带采用H_2配方,吸水率小,耐化学腐蚀性强,拉伸强度和伸长率都较高,各项性能指标接近或达到日本和美国同类型止水带的技术标准。其抗渗和变形试验表明,H_2-861型塑料止水带止水效果好,在焊缝强度为14.4MPa、水压为1.4～2.0MPa时,未见渗水。H_2-861型塑料止水带施工方便,并已应用于西北口和江西铜鼓面板坝施工中。     

材料设计强度与材料试验

在水工结构中,采用杠状构件众多,因而对其强度试验是必须的技术环节。例如对其进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转试验等。文章对材料的设计强度与材料试验的主要内容进行了阐述。     

排水条件对土工合成材料加筋黏性土特性的影响

通过固结排水和不固结不排水条件下的三轴剪切试验，研究了加筋对黏性土体强度和应力应变关系的影响以及不同排水条件下的加筋效果。结果表明，在排水条件下，筋材与土体的相互作用相对充分，明显提高了土体的峰值强度和残余强度，且峰值后强度的降低幅度较小，改善了土体的应力应变特性；随加筋层数和筋材拉伸模量增大，加筋效果明显提高。而在不排水条件下，由于孔隙水压力的影响，筋材与土体的作用相对复杂，加筋土体的强度和变形特性以及加筋效果与排水条件下的大不相同；在剪切初期，筋材的作用几乎被超静孔隙水压力抵消，加筋甚至对强度起相反作用，使加筋试件的强度低于素土试件；仅当应变较大时，加筋对抗剪强度才有轻微的增强作用，同时，在不排水条件下，筋材拉伸模量和加筋层数提高对加筋土体强度的影响不明显，因此，在加筋土工程中，排水条件是首先要考虑的因素。     

动态压剪作用下碾压混凝土强度和变形研究

为了研究碾压混凝土材料在地震作用下的动态力学参数指标变化对大型碾压混凝土结构抗震动力反应和破坏过程的影响,使用改造后的液压伺服压剪试验系统对两种尺寸的碾压成型试块进行不同加载速率下的压剪试验,系统研究了二、三级配本体和层面试件在有法向压应力存在的状态下动态抗剪强度和变形性能。结果发现,碾压混凝土的峰值剪切强度随着剪切速率的增大而增大,增大幅度随着正应力的增大有减小趋势,残余剪切强度则随着剪切速率的增大略有减小,在试验基础上,建立了考虑不同试件类型和加载速率的破坏准则,为地震区的大型碾压混凝土结构层面受动态压剪组合荷载作用的动态分析提供了试验基础。     

多轴应力条件下碾压混凝土层面抗剪强度试验研究

针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况，对碾压混凝土拱坝所用二级配混凝土材料成型的本体、分层处理和分层不处理试件，进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm，试验比较了不同应力状态对本体和含层面试件的抗剪强度和变形特性的影响，结果表明，在低应力压剪和压压剪应力状态下，所有试件抗剪强度和极限变形都有所提高，在有拉应力存在的状态下，所有试件抗剪强度有所降低，复合应力状态下三种试件强度和变形特性有一定的差异。在以上试验基础上给出了碾压混凝土在复杂应力状态下的多轴剪切强度破坏准则。     

水布垭水利枢纽面板堆石坝接缝止水材料及型式试验研究

通过对水布垭水利枢纽面板堆石坝周边缝止水结构大比尺模型试验,研究了铜止水片的物理力学性能并对止水型式进行优化。对周边缝与垂直缝铜止水接头变形问题,作了一些探索性工作,研究了塑料止水带的物理性能和止水防渗性能,嵌缝材料和自愈抗渗材料止水结构和止水性能,探讨了止水结构的工作机理及细部设计问题,提出周边缝止水结构和改进设计的措施和方案。     

粗粒土二维模型试验研究

 粗粒土是土石坝的主要填坝材料,其力学特性研究是土力学热点之一,一般采用三轴试验来研究粗粒土的力学性质,由于试验方法的限制,很难观察到三轴试验过程中颗粒的运动。为了获得试验过程中颗粒的运动规律,研究粗粒土的细观变形机理,设计并开展了粗粒土二维模型试验。二维模型试验过程中可以清楚地观察到颗粒的运动,能定性地分析试样的受力变形特征。试验结果表明：①峰值偏应力随侧压力的增大而增大,峰后略有软化现象,体变随应变的发展先剪缩后剪胀,侧压力越小剪胀性越明显;②抗剪强度包线呈很好的线性关系;③颗粒破碎率随侧压力的增大而增大,在很小的侧压力下,就有颗粒破碎发生;④试样破坏时有较明显的剪切带。模型试验的上述规律和三轴试验成果具有很好的一致性,说明二维模型试验能够反映三轴试验过程。     

玄武岩拉伸-双面剪切破坏特性的试验研究

通过分析玄武岩在不同拉应力水平下破裂面的形态特征和力学特性,研究岩石的破坏形态和强度、变形特征。结果表明,随着法向拉应力的增大,岩石由拉剪断裂变为拉伸断裂,断裂面倾角逐渐减小;岩石剪切方向的应力-应变曲线包含初始的非线性变形(抛物线)和后期的线性变形2个阶段;玄武岩的拉剪强度服从H-B强度准则;随着拉应力水平的增大,岩石剪切方向上的非线性变形模量和总变形模量先缓慢增大后平稳减小。     

某加筋土边坡离心模型试验相似材料研究

离心模型试验的准确性与可靠性取决于模型与原型的相似程度,选择合理的相似材料是离心模型试验的关键环节。以广州某垃圾填埋场挡坝加筋边坡的工程设计为背景,为合理开展离心模型试验,选取6种编织布进行分析。考虑强度相似原则和界面摩擦因素,基于窄条拉伸试验、直剪摩擦试验合理比选相似替代材料。按该边坡设计方案,模型边坡在离心场中能够保持稳定。边坡设计中应进一步参照数值分析和工程类比进行方案确定。如按强度相似进行材料选择,通过调整模型土层厚度,所选择的6种材料可对抗拉强度在13~360 kN/m的土工布进行模拟。     

冶勒水电站沥青混凝土心墙与混凝土基座接头试验研究

冶勒水电站沥青混凝土心墙大坝是目前在建的国内最高的沥青混凝土心墙防渗工程。其基础比较复杂。为此，通过剪切流变和水平剪切抗渗试验及模型试验来研究沥青混凝土心墙与基座接头能否满足冶勒大坝的变形要求，通过试验，达到了预期的目的。     

基于声发射和DIC特征的层状复合岩石力学损伤试验及模型研究

为研究层状复合岩石的力学损伤特性，以深部致密储层砂岩及泥岩为研究对象，通过相似材料模型试验制备层状复合类岩石，开展单轴压缩试验并辅以声发射系统及数字图像修正(DIC)系统全过程监测，得到层状复合岩石的强度及弹性模量等物理力学参数。研究声发射振铃计数与岩石损伤演化过程对应规律，将单轴压缩下层状复合岩石损伤过程划分为初始损伤、损伤稳定发展及损伤加速三个阶段。以声发射内部损伤演化特征及DIC表面损伤演化特性为基础，建立了基于双损伤因子表征的层状复合岩石损伤本构模型。结果表明：3类岩石中，A类岩石的强度及弹性模量分别高于B类岩石21%和24%,AB类层状复合岩石的强度及弹性模量则低于B类岩石3%和4%。A类岩石以拉伸破坏为主，B类岩石多呈单斜面剪切破坏，AB类复合岩石主要沿胶结层理面或强度较弱部分产生拉伸-剪切滑移型破坏。三类岩石加载初期声发射活动较弱，在峰值应力时信号值达到最大。文中提出的模型合理地揭示了单轴压缩下层状复合岩石内部结构发展与外部裂纹萌发、扩展与贯通的损伤演化机理。     

PTN石油沥青聚氨酯接缝材料超低温性能试验研究

通过对PTN石油沥青聚氨酯接缝材料从20℃至-100℃的硬度、拉伸性能、拉伸粘结性能的测试,研究PTN材料在超低温下的性能,用扫描电镜(SEM)观察到样品放大5 000倍的样貌,对材料微观形貌上进行分析,建立硬度与拉伸性能的相关关系式,可用于以无损检测方法预测PTN材料拉伸性能。试验结果表明:PTN材料的硬度、拉伸强度随着乙组分含量增加而降低,断裂伸长率则增大。在同样配比下,硬度、拉伸强度随着温度降低而增大,断裂伸长率减小,在超低温-60 ℃以下,硬度、拉伸强度和断裂伸长率不再随温度变化,出现“停滞”现象。拉伸粘结的强度随着温度先增加后减少,拉伸粘结的断裂伸长率一直减少,至超低温下出现“0值”现象。     

潮湿环境下纤维增强复合材料筋的耐久性

通过水浸模拟潮湿环境,研究潮湿环境对玻璃纤维筋和玄武岩纤维筋的拉伸强度、拉伸弹性模量及剪切强度的影响。结果表明:水浸降低了玻璃纤维筋的拉伸强度、拉伸弹性模量和剪切强度,降低程度与浸泡时间和玻璃纤维筋直径有关;玻璃纤维筋在水中发生了后固化反应,玻璃纤维筋的力学性能变化是水浸作用和后期固化综合影响的结果。在水中浸泡降低了玄武岩纤维筋的拉伸强度、拉伸弹性模量和剪切强度,这源于玄武岩纤维、树脂基体以及二者之间界面区域性能的退化;随着浸泡时间的增加,玄武岩纤维筋拉伸强度和拉伸弹性模量的降幅呈增大趋势,剪切强度的变化不规律。玻璃纤维筋的耐水性比玄武岩纤维筋的差。     

成层岩体中软弱层带的工程特性

本文叙述了葛洲坝工程成层岩体中,层间剪切带和软岩夹层的地质结构特征、物理性质以及试验室和原位直剪试验研究成果。 对剪切带和各类软岩夹层的剪应力与剪切位移关系及其破坏形式的研究表明,软岩夹层的剪切强度和变形特性,取决于软岩与上复岩层胶结力很弱的交界面(层理面)的软岩壁面强度和粗糙度,其抗剪强度远低于软岩本身的强度。而剪切带则取决于其中粘土颗粒、粒团呈定向排列的光滑擦痕面的物理力学性质;由于岩层层理平坦、起伏度小,抗剪强度尺寸效应不太明显。 对剪切带和软岩夹层的剪应力与剪切位移关系进行了数学模拟,从中可获得各种变形参数,它们与强度参数具有良好的相关性,且变形参数对软弱层带力学性能的反应,比强度参数更为敏感。     

多轴应力条件下碾压混凝土层面抗剪强度试验研究

针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况,对碾压混凝土拱坝所用的二级配混凝土材料成型的本体、层面处理和层面不处理试件,进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm,试验比较了不同应力状态对本体和含层面试件的抗剪强度和变形特性的影响。结果表明：在低应力压剪和压压剪应力状态下,所有试件抗剪强度和极限变形均有所提高;在有拉应力存在的状态下,所有试件抗剪强度均有所降低;复合应力状态下三种试件强度和变形特性有一定的差异。在以上试验基础上提出了碾压混凝土在复杂应力状态下的多轴剪切强度破坏准则。     

碾压混凝土剪切破坏机理以及单点法试验

探讨了碾压混凝土剪切破坏机理。在刚性压力机上进行了直剪试验，以求得荷载变形全过程曲线。试验表明，曲线分４个阶段，并伴随内部裂纹的发展变化。这４个阶段是弹性阶段、塑性阶段，卸载（小应变）、大变形和滑移阶段。并确定和解释了“临近破坏点”。作者参与现场“临近破坏”单点法直剪试验，结果各工况平均剪切强度小于峰值法的为３％左右，但它们的峰值摩擦系数几乎相等。     

土工合成材料加筋土抗剪作用的试验研究

本文通过4种用合成材料加筋的土体直剪试验，研究了加筋层数、筋材拉伸模量、土体压实度以及竖向压力等对加筋土体抗剪强度和应力-应变特性的影响。试验结果表明：加筋改变了土体的应力-应变特性，峰值抗剪强度增高，峰值后的残余强度较峰值强度的降低幅度减小，且达到峰值强度的剪切位移增大，土体延性提高。筋材拉伸模量过低时，加筋对土体的强度和应力-应变特性影响不大，加筋体的性质与素土接近。随加筋层数和筋材拉伸模量的增大，加筋体强度提高；竖向压力较低时，加筋体残余强度较其峰值强度提高幅度更明显，而竖向压力较高时，加筋体残余强度和峰值强度的提高幅度都相对较小；低压实度的加筋土体，峰值强度提高幅度相对较大，而高压实度的加筋土体，残余强度提高的幅度则较大。     

碾压混凝土长龄期的变形性能试验研究

 变形性能是研究和分析碾压混凝土抗裂性的重要依据。选择了R90150，R90200两个标号，6个配合比，对其强度、弹模、极限拉伸值、干缩、徐变、自生体积变形、弯曲拉伸等进行了2a龄期的试验研究。结果表明，碾压混凝土的强度、弹模、极限拉伸值在满了2a龄期时还在增长，自生体积变形总的趋势为膨胀，但随龄期的增长而趋于稳定。