石墨烯改性粘土的剪切强度特性研究

为了研究石墨烯改性粘土的强度特性,将石墨烯均匀地掺入土中,在控制干密度条件下,进行直剪试验,并用扫描电镜(SEM)对样品的剪切面结构进行了观察。将石墨烯按干土质量百分比分别为0%、1%、2%、3%和4%的掺量分别掺入到含水率为14%、16%、18%的素土中进行试验,结果表明,石墨烯能有效提高粘土的破坏强度,且在本试验中未发现最佳掺量。粘聚力随着掺量的增加而增大,随含水率的增长而减小,但内摩擦角基本不变。借助SEM从微观上对石墨烯改性作用机理进行分析,石墨烯的掺入可以填充土中孔隙,提升土颗粒间的摩擦力,从而增强土体的抗剪强度。     

颗粒形状对粗粒土-格栅界面剪切特性的影响

为研究颗粒形状对粗粒土-格栅界面剪切行为的影响,选择碎石和具有相同粒径分布的玻璃珠作为试验材料,利用动态直剪仪对碎石-格栅和玻璃珠-格栅界面进行一系列单调直剪试验、循环剪切试验和循环后单调直剪试验,分析竖向应力分别为30、60、90 kPa下加筋碎石和加筋玻璃珠界面的单调直剪特性;研究在位移幅值分别为1、3、6、9、1...     

填料级配对筋土界面特性的影响

不同填料级配对筋土界面特性的影响直接关系到工程的稳定性.通过室内大型直剪试验,研究了颗粒级配、密实度、筋材种类等对于界面强度的影响,深入了解筋土界面抗剪强度以及界面剪胀特性.试验结果表明,粗颗粒和细颗粒土分别与筋材的界面强度要明显大于级配较好的标准砂与筋材的界面强度.密实砂土界面强度具有类似混凝土材料强度高韧性低脆性破坏的特性.对于土工格栅,粗颗粒砂粒由于粒径较大达到峰值强度需要较大的剪切位移.     

基于强度折减法的抗滑桩加固边坡可靠度分析

抗滑桩是一种常用的边坡加固方法。由于天然土体存在不确定性,导致抗滑桩加固边坡的稳定性也存在不确定性,采用可靠度方法可定量考虑上述不确定性。为更加真实地反映不同抗滑桩加固位置下边坡的滑动面,采用强度折减法来计算边坡的安全系数。基于可靠度理论提出一种抗滑桩加固边坡的稳定性评价方法,采用一阶可靠度与响应面法相结合的方法计算边坡的失效概率。为方便应用,开发了基于FLAC^3D的抗滑桩加固边坡可靠度分析程序。采用钢管混凝土桩加固边坡的算例计算结果表明,抗滑桩的加固位置和桩间距对加固边坡的可靠度有重要影响,在相同的桩间距条件下,边坡可能存在一个最优抗滑桩加固位置。     

钢纤维高强混凝土箍筋梁抗剪性能试验

为了提高高强混凝土的韧性和抗剪能力,在高强钢筋混凝土梁中掺入钢纤维.对20根(ffcu=52.4~84.7)钢纤维高强混凝土箍筋梁(fρ=0.5%~1.5%)和2根高强混凝土箍筋梁对比试件进行了试验.试验的主要变化参数为钢纤维体积掺率、钢纤维种类、配箍率和混凝土强度.试验结果表明钢纤维能够显著地改善梁的抗剪性能.基于试验结果,分析了钢纤维、箍筋、混凝土的强度和剪跨比对梁的斜截面抗裂和抗剪承载力的影响.在考虑钢纤维影响的基础上,提出了与普通钢筋混凝土梁斜截面计算公式相协调的钢纤维混凝土梁的斜截面开裂和极限承载力计算的经验公式.     

配筋混凝土小砌块剪力墙承载力试验研究

为了研究配筋混凝土小砌块剪力墙承载力性能,设计了两组共18片不同高宽比的墙片,并采用不同的纵向和水平配筋,所有墙片在恒定的垂直菏载下进行水平循环菏载试验,试验主要研究墙片的高宽比、配筋数量和轴向压力大小对承载力及破坏特征的影响,抗弯和抗剪承载力分析采用相应基本假定,计算值与试验值吻合较好。     

型钢高强混凝土柱抗剪承载力的试验研究

通过20个混凝土强度为65.3—84.9 MPa的型钢高强混凝土柱在轴力和水平荷载共同作用下的试验,对型钢高强混凝土柱的抗剪性能进行了研究.试验主要考虑剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度四个参数对构件抗剪性能的影响.由试验得到了水平荷载下型钢高强混凝土柱的破坏形态,分析了剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度对构件抗剪承载能力的影响,提出了型钢高强混凝土柱抗剪承载能力的计算公式,公式的计算结果与试验结果符合较好.     

碳纤维布增强柱受剪承载力的试验研究

通过对3根45°方向加载的钢筋混凝土柱在低周反复荷载作用下的受力性能的试验研究,分析了碳纤维布(CFRP)增强钢筋混凝土柱受剪承载力的工作机理以及碳纤维布包裹方式对补强加固效果的影响。得出碳纤维布可以明显改善混凝土柱的受力性能,提高柱的受剪承载力;碳纤维布还可以明显改善混凝土柱的变形性能,提高延性;采用间隔包裹和连续包裹加固混凝土柱,对柱的受力性能的影响差别不大,相比较而言,连续包裹的柱的受力性能要略好些。     

直接剪切下页岩的各向异性破坏特征和强度预测模型研究

了解页岩剪切破坏特性对页岩气储层改造和井壁稳定性控制具有重要意义。然而,由于页岩本身的各向异性属性,页岩的剪切破坏行为复杂。本文对6种不同层理倾角(0°、30°、60°、90°、120°和150°)的立方体页岩进行了系统的直接剪切破坏测试,详细分析了在层理弱面影响下页岩的剪切应力-剪切位移、抗剪强度、剪切模量和破坏模式的各向异性特征。结果表明,页岩的剪切破坏表现为典型的非线性渐进破坏特征;页岩平均抗剪强度和剪切模量随层理倾角的增加均呈现“M”型变化趋势;平均抗剪强度在90°~180°的层理倾角区间的极值差明显大于0°~90°的;然而剪切模量近似关于90°对称变化。这表明当层理倾角从0°变化到180°时,页岩剪切各向异性行为呈现非对称演化规律。在层理倾角和直接剪切荷载作用下,页岩破坏模式有三类。层理倾角为0°时沿层理面剪切滑移破坏;层理倾角为30°、60°和90°时表现为穿透层理和基质的剪切滑移破坏;其它倾角下,呈现穿透层理和基质的剪切滑移与沿层理的拉伸劈裂相结合的复合破坏。基于实验结果和组构张量,构建了一个新的可考虑页岩本征各向异性和剪应力诱导各向异性影响的直接剪切破坏准则,理论预测值与试验结果的平均偏差率低于3%。新准则能够定量表征粘聚力和摩擦系数的各向异性程度,合理评估页岩直接剪切强度对外加法向应力的敏感性,可推广应用到所有的层状岩土材料直接剪切强度的理论表征。     

剪切速率对黏性土混凝土界面抗剪强度影响的试验研究

通过自行研制的大型恒刚度桩土界面直剪仪,进行6种剪切速率的黏性土混凝土界面剪切试验,探讨剪切速率对黏性土混凝土界面抗剪强度的影响规律。结果表明：在黏性土混凝土界面,超孔隙水压力随着剪切速率的提高而增大;法向应力和剪切速率通过影响超孔隙水压力大小,决定黏性土混凝土界面剪切峰值强度和剪切破坏位移的大小;剪应力剪切位移关系曲线由基本一致变化到一定范围内产生偏离,且法向应力和剪切速率越大偏离越显著,并出现明显的应变软化现象;剪切速率从0.4 mm/min增加至5.0 mm/min,黏性土混凝土界面抗剪强度减小幅度增大,摩擦系数减小0.1,有效黏着力的变化介于0.81~5.93 kPa之间。     

碳素纤维布加固混凝土梁的斜截面受剪试验研究

碳素纤维布在结构加固和工程改造中的应用是目前国际土木工程领域研究开发的一个热点，文中进行了5种剪跨比共25根钢筋混凝土梁的剪切试验研究，分析了碳素纤维布加固梁的破坏机理及影响加固效果的因素，试验研究表明，加固后梁的抗剪承载力得到了提高，承载力提高幅度与纤维在梁中主拉应力方向上的抗拉强度有直接关系，通过理论分析，提出了碳素纤维布加固抗剪承载力计算公式，计算值与试验值吻合较好。     

剪力连接件对型钢混凝土超短柱抗震性能的影响

进行了6个剪跨比为1的超短柱的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土柱(RC)、2个不设剪力连接件的型钢混凝土(SRC)柱和2个设剪力连接件的型钢混凝土柱.试验结果表明,不设剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为粘结破坏,与RC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力无显著提高,但耗能能力有所提高.设置剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为斜压破坏,与不设剪力连接件的SRC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力显著提高.随轴压比的提高,SRC超短柱的抗剪承载力提高;但轴压比对SRC超短柱的延性和变形能力无显著影响.     

TRC加固构件抗剪粘结强度试验研究

为了研究织物增强混凝土(TRC)加固层与老混凝土之间的粘结性能,本文对用织物增强混凝土(TRC)薄层加固的RC构件进行了界面剪切试验.粘结试件结合面处分别进行了人工凿糙和植抗剪钢筋两种处理方式,考察了不同界面处理方法对其剪切性能的影响,并探讨了不同粗糙度及植筋率对界面抗剪强度的影响规律.试验结果表明,结合面凿糙和植筋处理均能提高TRC加固层和老混凝土间的粘结性能,凿糙试件的粘结抗剪强度提高幅度较大,其最佳灌砂平均深度范围为2.0mm-4.0mm,植筋试件的粘结抗剪强度和延性均有所提高.     

配置高强抗剪钢筋的混凝土整浇界面直剪性能试验研究

为研究抗剪钢筋的屈服强度fy和混凝土保护层厚度h对混凝土整浇界面直剪性能的影响,开展了12个Z形试件推出式试验.基于试验现象和界面实测的荷载-滑移曲线,提出界面剪力传递机理.根据试件的承载力测试值,对规范ACI、PCI以及AASHTO的界面直剪承载力计算公式进行评估分析.结果 表明:当fy由400 MPa提高至600 ...     

纤维风沙土静力特性三轴试验研究

纤维土加筋技术是改善工程性质不良风沙土的一种有效途径,因此,研究纤维风沙土力学性质具有重要的现实意义.对纤维风沙土进行大量的三轴压缩试验,通过分析其应力—应变关系,探讨其归一化特性.结果表明：选取试样剪切破坏时应力、应变作为应力—应变归一化参考点进行归一化,具有很好的归一化特性.应变软化型纤维风沙土的归一化ε0/q0-ε0曲线为抛物线关系,应变硬化型纤维风沙土的归一化ε0/q0-ε0曲线为线性关系,提出归一化剪应力—剪应变关系式.对比结果表明：计算值与试验值拟合较好,说明纤维风沙土归一化剪应力—剪应变关系式是合理的.     

混凝土小砌块配筋砌体墙片抗剪性能试验研究

通过对8片混凝土小型空心砌块配筋砌体墙片在垂直荷载和水平反复荷载共同作用下的抗剪性能试验,研究分析了配筋砌体受剪墙片在周期反复荷载作用下的破坏特征、抗剪承载力、变形能力等方面的性能。试验表明在剪力作用下墙片会发生比较明显的的脆性剪切破坏,其抗剪承载能力较高,而且其变形能力比钢筋混凝土剪力墙的变形能力要好。     

本构模型与软黏土强度增长的关系研究

已有的软黏土堆载固结强度增长计算方法虽然比较简单,但是无法考虑土的应力应变关系对其影响.从邓肯-张模型和魏汝龙-Khosla-Wu模型出发,建立了排水固结法加固软弱地基的强度增长计算公式. 它不但与上覆荷重和有效内摩擦角有关,而且与有效内凝聚力、静止土压力系数、土的压缩模量和回弹模量等一系列本构模型参数有关. 目前工程中应用的几个强度增长近似计算公式,仅考虑了上覆荷重和内摩擦角的影响,只能在一定的范围内与工程实际相符合. 数值分析表明:当K0=0.5～1.0时,本文提出的强度增长公式与有效固结应力法提出的强度增长公式最大相差25%.     

混杂纤维高性能混凝土深梁受剪性能试验

对18组钢一聚丙烯混杂纤维高性能混凝土深梁试件和2组高性能混凝土深梁对比试件进行受剪试验,分析混杂纤维高性能混凝土深梁受剪破坏过程及破坏形态,探讨混杂纤维对高性能混凝土深梁剪切初裂强度及抗剪极限强度的影响,结果表明：掺人适量的钢-聚丙烯混杂纤维,可使深梁水平及竖向分布钢筋应变明显减小,剪切延性得到提高,掺入混杂纤维后,无腹筋深梁剪切初裂强度平均提高20.3％,抗剪极限强度平均提高17.2％;有腹筋深梁剪切初裂强度平均提高70.1％,抗剪极限强度平均提高33.9％.     

考虑粗糙度影响的不同土与混凝土界面大型直剪试验研究

土与结构接触界面的力学特性对于土体与结构相互作用系统的研究具有重要意义,结构周围土体性质与结构表面粗糙度是影响接触面力学性质的重要因素。为研究结构表面粗糙度对不同土体与结构接触面的剪切力学特性的影响,采用大型直剪试验仪进行了3种土体（红黏土、砂土与碎石土）与混凝土接触面剪切试验。通过在混凝土表面预制不同数量的规则半圆型凹槽来改变表面粗糙度,并采用灌砂法对混凝土表面粗糙度进行定量评价,研究粗糙度对不同类型接触面的剪切应力与剪切位移曲线以及强度参数的影响。结果表明：土体类型对接触面的剪切应力与剪切位移曲线形态具有较大的影响,红黏土与混凝土接触面剪切曲线表现为剪切软化型,砂土与混凝土接触面剪切曲线表现出理想弹塑性特征,碎石土与混凝土接触面剪切曲线主要表现为应变硬化型。粗糙度对接触面的剪切强度有着显著的影响,不同土体与混凝土接触面的剪切强度随粗糙度的增大均有明显提高,但法向应力的增大会弱化粗糙度对接触面剪切强度的影响。不同粗糙度条件下接触面的剪切强度与法向应力之间均存在着良好的线性关系,表明接触面的剪切破坏符合摩尔-库伦准则。粗糙度的增大能显著提高接触面的表观黏聚力,但对接触面内摩擦角的影响较小。