基于DIC方法的地聚合物混凝土断裂过程分析

为了量化研究地聚合物混凝土断裂过程参数的演化过程,采用数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法及夹持引伸计法对含初始缺口粉煤灰基地聚合物混凝土试样在三点弯曲加载过程中的裂缝口张开位移(CMOD)、裂尖张开位移(CTOD)及裂缝扩展长度进行测试与计算分析.结果表明:DIC测试的裂缝口张开位移与夹持引伸计测试值吻合较好,试样经历了起裂、裂缝的稳态和亚稳态扩展及失稳破坏阶段;基于DIC测试的裂尖张开位移与基于弹性等效的理论计算吻合较好,但基于DIC裂缝扩展长度的测试值与弹性等效裂缝扩展长度的计算值之间存在较大偏差,导致这一差别的主要原因是由于地聚合物混凝土与水泥混凝土一样存在断裂过程区.     

火灾高温下材料力学性能测试技术试验研究

由于高温材性试验条件的复杂性,以及建筑结构材料类型的多样性,传统的接触式测试技术日渐成为制约高温材性测试精确性及完整性的瓶颈。通过对比分析位移引伸计,电阻应变片和非接触式应变视频测量系统3种测试手段得到的S355钢试件、S690钢试件及1 860MPa级7×5预应力钢绞线的常温及高温的应变历程数据,旨在研究非接触式应变视频测试方法在材料高温力学性能测试中的有效性及可靠性。对比试验结果表明,非接触式应变视频测试方法具有测量试件全过程变形量的优势,适用于不同类型材料试件的高温材性试验数据测试。     

460 MPa耐火钢高温泊松比试验研究

为测量460 MPa耐火钢的高温泊松比,在MTS809材料试验机上,完成460 MPa耐火钢室温、高温100～600℃拉伸与扭转试验,利用高温拉扭引伸计测定材料在不同温度下的弹性模量与剪切模量,根据泊松比、弹性模量与剪切模量的关系式,计算得到材料的高温泊松比.利用室温径向与轴向引伸计,通过拉伸试验测量得到460 MPa...     

系杆拱桥吊杆索力增量测试方法对比研究

吊杆索力增量的测试是系杆拱桥荷载试验中较为重要的一个环节,能较好反映吊杆的工作性能。以一座系杆拱桥为研究对象,设置7种荷载工况,分别使用频率法、应变法和引伸计法对吊杆索力增量进行测试研究,并将测试结果与理论计算结果进行对比分析。通过研究可知:频率法和应变法的结合使用,能够更加客观反应索力增量的变化;引伸计法容易受到外界因素干扰,不建议使用。     

新型应变传感器——DY-A1型电测引伸计

<正> 在一般工程结构试验中,特别是在现场实测中,因环境条件差,使用粘贴式电阻应变计测量应变,粘贴质量难以保证,加之由于电阻应变计工作性能分散,往往测量误差较大。为此,研制成功了DY-A1型电测引伸计。该引伸计兼有电阻应变计和杠杆式引伸仪的优点,是一种新型应变传感器,可与各种型号的电阻应变仪配套,重复使用。根据被测材料的种类和受力状况,选取不同的标距(图1)。     

几种常用应变测试方法的比较

通过对圆钢进行拉伸试验,采用电阻式应变片、振弦传感器、数显千分表和引伸计四种常用应变测量仪器对试件应变同时进行采集,通过对测试结果与理论值的比较,总结分析了它们的工作特点以及适用范围,以期为测量方法的合理选择奠定基础。     

岩土应力应变匹配传感器的研制及应用

岩土单向应力应变匹配传感器，是最新研制的应用于岩土及相似材料模型等效压力，变形量测的匹配型传感器，其弹性元件的弹性模量与被测岩土的弹性模量相等，属于岩土应力应变定量测量型传感器。它可以同时测得岩土被测点的压力和变形量。经过在相似材料模型上的应用，其重复性、稳定性等技术指标满足了岩土和相似材料模型的测试。可测量岩性为软岩和具有一定弹性模量的相似材料及土壤等的应力应变。     

高温后高强混凝土断裂性能研究

高强混凝土(High-Strength Concrete,HSC)广泛应用于各类复杂建筑中,火灾后高强混凝土的断裂和力学性能具有很大研究价值。通过带有初始切口的三点弯曲梁试验,研究了C50、C70、C90三种强度等级混凝土在历经25℃～800℃高温后的断裂性能,对比了夹式引伸计与DIC两种方法测得的荷载-位移曲线,分析了高温后残余抗压、劈拉强度、起裂韧度、失稳韧度和断裂能随所历经最高温度的变化规律。结果表明:夹式引伸计与DIC两种方法得到的荷载-位移试验数据吻合良好,基本重叠。起裂韧度和失稳韧度均随温度升高而下降,混凝土强度等级为C50时,断裂能随温度发展呈现先升高后降低的规律,混凝土强度等级为C70、C90时,断裂能随温度发展呈现先快速下降后缓慢下降(200℃后)的规律。     

弹性体改性沥青防水卷材拉伸性能检测方法研究

通过试验验证,对比研究了弹性体改性沥青防水卷材拉伸性能检测的两种方法——夹具法和引伸计法。结果表明:当采用夹具法测试时,夹具处滑移容易超过标准规定的极限,测得的最大峰时延伸率数值偏大;而采用引伸计法测试时,可以完全忽略拉伸过程中试件从夹具间滑移的现象,且引伸计能够准确控制测量标线的位移,测得的最大峰时延伸率数值更为真实。     

钢筋的高应变低周疲劳性能分析

利用MTSNEW810电液伺服材料试验机,对HRB400,HRB500钢筋的高应变低周疲劳性能进行研究。采用控制总位移幅不变、保持应变率恒定并通过引伸计监测记录应变值的方法,测定HRB500钢筋高应变低周疲劳过程中的循环应力应变曲线,通过Basquin和Manson-Coffin公式拟合得到各规格钢筋的疲劳寿命方程,从而得到循环应力与应变、应变与疲劳寿命的关系。实验结果表明,HRB500高强钢筋比HRB400钢筋在高应变低周疲劳性能方面具有明显的优势。     

泡沫混凝土弹性模量的测试方法探讨

为获得密度为800 kg/m3的泡沫混凝土的弹性模量数据,设计了一种振弦式应变计测试的方法,并采用该方法测试了采用普通水泥和双快水泥配制的两种泡沫混凝土的应力应变,绘制了变化曲线,计算了弹性模量.采用普通水泥配制的泡沫混凝土,7 d的弹性模量在200～300MPa之间,采用双快水泥配制的泡沫混凝土,2 h的弹性模量在350～500MPa之间.测试表明该方法操作方便、速度快、测试结果离散性小、数值符合泡沫混凝土的特点和强度水平.     

考虑应变率效应的混凝土材料单轴压缩特性尺寸效应研究

为了研究尺寸效应和应变速率对混凝土力学性能和变形能力的影响,对3种尺寸(70、100、150 mm)228个混凝土立方体试块分别在4种应变速率下(10^-5、10^-4、10^-3、10^-2/s),进行了试验研究。试验结果表明:同一应变率下,混凝土峰值应力随着尺寸的增大而减小,混凝土峰值应变随着尺寸增大而逐渐增大,并分析得出应变速率较大时,峰值应变由骨料弹性变形决定;应变速率较小时,峰值应变由水泥凝胶体黏性流动和混凝土裂缝扩展决定。同一尺寸下,混凝土峰值应力随着应变速率的增大而增大;混凝土弹性模量随应变速率的增大也呈现逐渐增大的趋势。指出动态加载下,混凝土弹性模量变化幅值不是一个确定的值,用静态下的弹性模量简单乘以一个放大或折减系数,不能满足计算动态加载下弹性模量的要求。通过线性回归分析,发现混凝土动态弹性模量和应变速率的对数成线性增长关系,对两者关系进行拟合,发现混凝土弹性模量与应变速率的关系曲线与试验结果吻合较好。     

分级加载下冻土动弹性模量的试验研究

基于黏弹性理论,将动态弹性模量的最大值定义为冻土的动模量,通过计算滞回曲线中直线斜率的方法来计算冻土的动模量。通过动三轴试验,对不同频率、围压和负温条件下冻土的动模量随动应变幅的变化规律进行了试验研究,结果表明：在不同频率(0.1～20 Hz)、围压(0.3～2 MPa)和负温(-0.2～-2℃)条件下,青藏黏土的动模量取值范围为393～1749 MPa,兰州黄土的动模量取值范围为101～713 MPa;同一级加载下,动模量随着振次的增加基本不变,可以采用平均值来表征该级加载下的动模量;对于青藏黏土和兰州黄土,不同频率条件下,动模量随动应变幅的增加最终趋于一稳定值,该稳定值随加载频率的增加而增大;不同温度和围压条件下,随着动应变幅的增加,动模量先减小再趋于一个稳定值,该稳定值随围压的变化较复杂,随温度的降低而增大。     

围压试验在空心包体式应变计地应力测量中的作用

围压加载试验是空心包体式钻孔三向应变计地应力测量中配套进行的一种重要试验。详细推导了围压加载试验测定弹性常数的计算公式，并且利用它的试验成果对解除应变值进行修正，使地应力实测成果的可靠性更高，附有实例。     

静载下饱和冻结中砂的弹性模量与温度及 应变率的关系*

  通过在不同温度及不同应变率下对饱和冻结中砂进行单轴压缩试验，获得了静载下饱和冻结中砂的弹性模量。本文分析了温度及应变率对冻结中砂弹性模量的影响规律，并给出用温度和应变率估算弹性模量的经验公式。     

单轴受压状态下的混凝土力学特性研究

进行了10-5/s、10-4/s、10-3/s三种应变速率下C30混凝土单轴压缩试验,对比并分析了混凝土的单轴受压强度、变形特性以及弹性模量等力学性能.试验结果表明,随着反应速率的不断增加,混凝土极限抗压强度呈增加的趋势,混凝土的峰值应变呈减小的趋势,单轴受压状态下混凝土的动态弹性模量比静态弹性模量陡然减小.     

剪切带-弹性岩体系统的稳定及失稳滑动理论研究

首次应用应变梯度塑性理论对剪切带 -弹性岩体的稳定及失稳滑动进行了理论分析 ,得到了剪应力与剪切带上、下盘相对错动位移的理论关系 ,提出了采用软化段剪应力 -相对错动位移的斜率来评价系统稳定性的方法。研究结果表明 :剪切带上、下盘弹性岩石宽度越大 ,岩石材料剪切带宽度 (或内部长度 )越小 ,剪切弹性模量越小及降模量越大系统越不稳定 ;试验机剪切模量越小 ,岩样 -试验机系统越容易失稳     

硫酸钠侵蚀混凝土柱动态抗压特性试验研究

通过混凝土柱的轴心动态抗压试验,在10- 5～10-3 s-1应变速率范围内对比研究了硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土本构关系的应变速率效应,分析了该效应对硫酸钠侵蚀与未侵蚀混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变和吸能能力的影响.结果表明:随着应变速率的增加,混凝土的抗压强度也随之增加,受硫酸钠侵蚀混凝土抗压强度的应变速率敏感性...     

海水侵蚀后水泥砂浆的单轴动态力学性能研究

对经海水侵蚀后的水泥砂浆试件进行单轴动态压缩试验,研究应变速率、侵蚀溶液的类型和浓度对水泥砂浆的应力–应变曲线、极限抗压强度、峰值应变和弹性模量的影响。研究结果表明,水泥砂浆的强度随着应变率的增加而提高,水泥砂浆的强度越低,其强度对应变率更加敏感;随着应变率的增加,水泥砂浆的峰值应变会逐渐增加,但弹性模量会出现先增加后减小的变化规律。应变加载速率对经海水侵蚀后水泥砂浆的应力–应变曲线和强度的影响,与水灰比、侵蚀介质的类型、浓度和侵蚀时间有很大关系。