不同高径比石膏试样强度与尺寸效应的试验研究

确定合理的矿柱尺寸及其强度是保障石膏矿安全生产与长期稳定的关键因素。采用RMT-150B岩石力学试验机,对不同高径比石膏试样进行了单轴压缩试验。 利用力学试验结果,建立了石膏试样强度与尺寸效应的理论模型及其表达式,采用FLAC^3D模拟了不同高跨比石膏矿柱的承载能力。研究结果表明:石膏试样的峰值应力、残余强度、弹性模量随高径比的减小而增大;初始应力和峰值应力所对应的轴向应变和横向应变随高径比的减小而减小;峰值应力后的轴向应变随高径比的减小而急剧减小,而横向应变则与之相反,且高径比越小横向应变越容易产生扩容破坏,呈现出软岩特性;变形模量与高径比之间的关系不明显,不能用其表征石膏试样的变形特性;当矿柱跨度超过4 m时,矿柱能充分发挥其支承能力,有效地支承上覆岩层的围岩压力。     

混凝土芯样抗压强度尺寸效应研究

鉴于桥梁垮塌事故现场混凝土材料破碎的特点,混凝土取芯鉴别面临着尺寸效应的问题,通过对混凝土芯样尺寸效应的研究,总结分析了国内外针对非标准芯样抗压强度的换算系数,并根据破碎特点设计了针对性试验,混凝土非标准芯样抗压强度试验主要考虑准100、准67、准49、准32等4种直径范围和1.5、1.2、1.0、0.8、0.5等5种高径比范围,数据回归分析得到尺寸效应统计公式,并与相关规范做了比较,试验结果对事故鉴别和工程实践具有借鉴意义。     

尺寸效应对混凝土芯样强度影响的试验研究

针对不同级配的普通混凝土分别钻取尺寸为100、67、49、32四种直径芯样,加工成高径比为1.5、1.2、1.0、0.8、0.5的混凝土芯样,测定其抗压强度。试验结果表明,直径相同的条件下,混凝土芯样随着高径比的减小芯样抗压强度增大,高径比相同的条件下,混凝土芯样随着直径的减小抗压强度的变化规律不一致,根据试验结果提出了不同直径和高径比的芯样与标准芯样抗压强度的换算系数,分别建立了换算系数关于直径和高径比的回归方程。     

小高径比芯样混凝土抗压强度试验研究

本文介绍采用高径比为0.6、0.8芯样检测混凝土抗压强度的试验研究,从混凝土中钻取直径100mm、75mm芯样,加工成高径比分别为0.6、0.8、1.0的芯样,进行抗压强度对比试验。试验证明:采用小高径比芯样检测混凝土抗压强度是可行的,芯样高径比H∶d与芯样抗压强度比β存在显著相关关系,通过大量试验数据回归分析,可确定不同芯样高径比H∶d与芯样抗压强度比β之间换算关系。采用小高径比芯样检测混凝土抗压强度,解决了钢筋过密易切断钢筋、板厚较小不易取芯的问题,同时可减小钻芯法检测对结构的损伤。     

C80混凝土离心试件的尺寸效应研究

研究了Ｃ８０混凝土离心试件壁厚与离心试件强度，立方试件强度之间的关系，探讨了Ｃ８０混凝土在常压蒸养、高压蒸养二种条件下它们之间的函数关系，首次提出并建立了Ｃ８０砼离心试件尺寸效应的力学模型。     

损伤岩样强度衰减规律及其尺寸效应研究

 损伤岩样的强度衰减规律是岩石力学领域的重要课题。采用一种新的方法预制损伤岩样,对其分别进行单轴和三轴压缩试验,并将结果与近似均质的完整岩样试验结果对比。结果表明,单轴压缩下,损伤岩样除劈裂破坏外还伴随有斜向断裂破坏;随围压的增大,损伤岩样容易在胶结面处出现一种新的近水平破坏。损伤岩样较完整岩样的强度衰减值,随围压的增大而增大,但增长幅度逐渐减小。根据室内试验的结果,借助于PFC数值软件,对损伤岩样单轴强度衰减的尺寸效应进行探究。研究发现,随岩样高径比的增大,单轴强度的衰减值不断减小,但减小的趋势逐渐平缓。提出单轴强度衰减的理论模型 (其中, 为任意损伤岩样的单轴强度衰减值, 为标准损伤岩样的单轴强度衰减值, 为圆柱体岩样的高径比,a和b均为材料参数),所得的理论曲线与试验值吻合得很好。计算得出损伤岩样尺寸为无穷大时,单轴强度衰减的无限趋近值 。     

自密实混凝土抗压强度尺寸效应试验研究

为探究自密实系列混凝土抗压强度尺寸效应,设计3种不同立方体尺寸普通混凝土、轻骨料混凝土、自密实普通混凝土和自密实轻骨料混凝土,应用液压伺服机对混凝土进行单轴受压试验研究,通过试验得到不同尺寸自密实系列混凝土破坏形态和抗压强度特征值,对比分析自密实系列混凝土抗压强度尺寸效应,主要得到以下结论:自密实系列混凝土受压破坏形态基本相同,随着立方体尺寸的增大,混凝土破坏后的完整性相对较好,使用轻骨料的混凝土破坏主要是页岩陶粒的剪切破坏,使用碎石的混凝土主要是水泥胶凝层的剪切破坏;四种混凝土均具有明显的尺寸效应,随着试件尺寸提高,混凝土抗压强度均逐步降低;随着混凝土实测抗压强度的提高,受尺寸效应影响,混凝土强度变化值相对较大,混凝土种类对混凝土抗压强度尺寸效应影响相对较小。同时基于尺寸效应律提出了自密实系列混凝土抗压强度尺寸效应计算方程和混凝土尺寸效应统一计算方程。     

混凝土长方柱抗压强度及尺寸效应试验研究

国内外研究及设计规范大多采用棱柱体或圆柱体作为混凝土轴心抗压强度的标准试件,对长方柱的抗压强度研究较少。通过对16组不同尺寸的混凝土长方柱的轴压试验,研究其极限荷载及抗压强度。结果表明:长方柱混凝土抗压强度随着长、宽、高的增加而降低,具有明显的尺寸效应;并通过分析拟合得到轴心抗压强度的尺寸效应修正系数,轴心抗压强度修正值和极限荷载修正值均与试验值较为接近。     

高径比对混凝土巴西劈裂试验结果的影响

通过对不同尺寸的混凝土试件进行巴西劈裂试验,研究了混凝土试件高径比对巴西劈裂试验结果的影响,确定了混凝土试件巴西劈裂试验的合理高径比。实验结果表明：混凝土试件在巴西劈裂试验过程中主要分为四种破坏模式。对于不同尺寸的混凝土试件,高径比为0.5或1.0的混凝土试件均可以通过巴西劈裂试验得到抗拉强度。然而,高径比为1.0的混凝土试件稳定性明显优于高径比为0.5的混凝土试件。在试件个数有限的情况下,建议采用高径比为1.0的试件进行混凝土巴西劈裂试验。     

徐州高铁站石灰岩尺度效应单轴压缩试验研究

通过徐州高铁站采集的石灰岩样,利用岩石力学试验机对不同截面和不同高度的石灰岩柱试件进行了大量的单轴压缩试验,研究了不同高细比岩样的单轴抗压强度、弹性模量、极限变形模量与极限应变量的变化规律。研究结果表明:单轴抗压强度随着高细比的增加呈σ=160.79exp(-0.3218λ)指数规律递减;弹性模量与极限变形模量均随着高细比的增加呈E=aLn(λ)+b对数规律增加,并随着高细比的增大受静、动荷载的性能都有所降低;极限应变量ε随着高细比λ的增加呈ε=aλ-b幂函数规律减小。研究结果对岩石力学工程设计参数的选取具有一定的参考意义。     

混凝土单轴受压性能尺寸效应的试验研究

采用刚性辅助架法获得混凝土棱柱体试件的单轴受压应力-应变全曲线。通过对试验结果进行回归分析,得到不同强度等级、不同尺寸试件单轴受压性能之间的关系。对混凝土棱柱体试件单轴受压性能的尺寸效应进行系统研究,重点分析混凝土强度等级对混凝土棱柱体受压的峰值应力、应变、极限应变及弹性模量等尺寸效应的影响,并对这些力学性能参数的尺寸效应系数提出建议。     

陶粒混凝土抗压强度尺寸效应的试验研究

通过对多组立方体和棱柱体陶粒混凝土试件进行尺寸效应试验,对尺寸效应系数进行了综合分析并利用经典理论公式进行了详细研究,得到了陶粒混凝土尺寸效应的基本规律.     

不同强度等级混凝土抗压强度尺寸效应研究

采用统一的原材料、配合比、养护条件、试验龄期制作了3种尺寸、6种强度等级的162个混凝土立方体试件,在相同的加载条件下进行了抗压强度测定;研究了不同尺寸、不同强度等级的混凝土立方体试件抗压强度的尺寸效应。结果表明,混凝土立方体的抗压强度具有明显的尺寸效应,且不同强度等级的尺寸效应具有明显差异,强度等级越高,尺寸效应也越明显。该研究还建立了适用于不同尺寸、不同强度等级的混凝土立方体抗压强度尺寸效应律计算公式,可对不同尺寸、不同强度等级的非标准试件与标准试件间的尺寸效应进行计算。     

不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究

为了研究强度等级和骨料组分对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响,对强度等级分别为C20、C40和C60,边长分别为100、150、200 mm共135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆立方体试件进行抗压试验。结果表明:强度等级对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响较大,边长200 mm的C40与C60混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度分别约为C20混凝土的1.61倍与1.85倍;骨料组分对立方体抗压强度的尺寸效应有一定影响,其中,尺寸效应受粗骨料影响较明显,边长200 mm混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的2.7倍,细骨料对尺寸效应的影响较弱,水泥净浆立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的88%。提出了混凝土立方体抗压强度尺寸效应律的计算式,计算结果与试验结果吻合良好。     

确定混凝土强度尺寸效应律的小尺寸试件研究方法

混凝土力学参数的尺寸效应是一关键问题，而强度尺寸效应更为重要。本文从断裂力学出发，基于Bazant尺寸效应律，提出了通过小尺寸试件测试结果得出强度尺寸效应律的方法，同时得出与尺寸无关的断裂参数。方法简单易行，可在任何试验室实现，为确定大尺寸试件或实际结构的断裂参数提供了一可行的途径。     

关于“水泥土强度的试件形状和尺寸效应试验研究”的讨论

笔者认真学习了陈更生等同志的“水泥土强度的试件形状和尺寸效应试验研究”(《岩土工程学报》2002年第5期,以下简称“原文”)一文,文中所讨论的内容是笔者一直比较感兴趣的问题,受益颇深。但有以下几点疑问与原文作者商榷。(1)原文在前言中说由于圆柱体与立方体“两者在形状和尺寸上均存在较大的差异,这样就造成用一种条件下的实际强度去检验、评判另一种条件下的设计强度,其可比性就差,严格地讲不存在可比性”。笔者认为此结论有失偏颇。众所周知,在深层搅拌法的设计中,将室内水泥土试块的强度试验结果乘以强度折减系数(与施工及拟建工程的性质等诸多因素有关)来指导实际工程设计的方法已是非常普遍的方法,为众多的规范和规     

不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究

为了研究强度等级和骨料组分对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响，对强度等级分别为C20、C40和C60，边长分别为100、150、200mm共135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆立方体试件进行抗压试验。结果表明：强度等级对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响较大，边长200mm的C40与C60混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度分别约为C20混凝土的1.61倍与1.85倍；骨料组分对立方体抗压强度的尺寸效应有一定影响，其中，尺寸效应受粗骨料影响较明显，边长200mm混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的2.7倍，细骨料对尺寸效应的影响较弱，水泥净浆立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的88%。提出了混凝土立方体抗压强度尺寸效应律的计算式，计算结果与试验结果吻合良好。     

对“水泥土强度的试件形状和尺寸效应试验研究”讨论的答复

感谢童小东和王玉国先生对“水泥土强度的试件形状与尺寸效应试验研究”(以下简称“原文”)一文的关注与讨论,现就讨论中提出的问题作如下答复。(1)关于不同形状和尺寸试件强度的可比性问题原文针对搅拌桩实际钻芯取样检测质量评定中,以圆柱体试件得到的水泥土实际强度直接去评判以立方体试件得到的设计强度问题,提出了“两者在形状和尺寸上均存在较大差异,这样就造成了以一种条件下的实际强度去检验、评判另一种条件下的设计强度,其可比性就差,严格地讲,不存在可比性”的观点,笔者不认为这个观点有什么不妥,因为在原文和其它文章[1,2]中的实测结果和理论分析结果均表明,不同形状和尺寸试件的水泥土强度客观上是存在一定差异的     

水泥胶砂强度尺寸效应试验研究

为探究水泥基胶砂强度尺寸效应的影响规律,通过改变用水量,调整各试验组的水胶比(W/C),来研究不同尺寸下水泥胶砂强度尺寸效应的影响规律.其中试块分别采用40 mm×40 mm×160 mm和20 mm×40 mm×160 mm的棱柱体.结果表明:当水灰比较小时,尺寸效应对抗折强度的影响较为明显,但是对抗压强度影响并不明...