砂浆粘结GFRP土钉抗拔承载力室内试验研究

为探索GFRP筋代替钢筋用作土钉抗拉材料的可行性,自制了试验模型箱,通过室内拉拔试验,探讨了拉拔过程中砂浆粘结GFRP土钉钉头位移的变化情况以及极限抗拔力随上覆压力的变化规律.试验结果表明.砂浆粘结GFRP土钉的拉拔特性类似于砂浆粘结钢筋土钉,且钉头位移和拉拔荷栽之间的关系可用双曲线来描述.此外,在进行土钉抗拔承裁力计算时,对密实填土宜考虑钉土界面处的剪胀效应.     

钻孔灌注型土钉抗拔性能的室内模型试验研究

介绍了一种新型的土钉抗拔试验装置,对抗拔试验箱的设计、传感器布置以及实验步骤等进行了详细地阐述.试验主要研究了上覆土压力、土样饱和度和灌浆压力对土钉抗拔性能及抗拔强度的影响.试验结果表明钻孔灌注型土钉的抗拔强度与上覆土压力基本无关;随着土样饱和度的增加,土钉的抗拔强度呈先增加后减小的模式;土钉抗拔强度受灌浆压力影响很大,随灌浆压力的增加而显著增大.     

土的剪胀性及灌浆压力对土钉抗拔强度影响的数值分析

土钉是一种广泛应用于边坡开挖和边坡支护的原位加筋技术.钉-土界面抗剪强度,亦即土钉抗拔强度,是土钉支护结构设计中要用到的一个重要参数.对于钻孔灌注型土钉来说,土的剪胀性和土钉灌浆压力的大小是影响抗拔强度的重要因素.本文在室内土钉抗拔试验的基础上,建立了三维有限元模型研究这两个参数对土钉抗拔强度的影响.进行参数研究前首先用实测数据对模型进行了验证,模拟结果与实测数据吻合很好.数值分析结果表明,峰值抗拔应力随着剪胀角和灌浆压力的增加而显著增大.     

木结构双自攻钉协同抗拔力试验研究

为了研究木结构中的自攻钉的抗拔性能,选用中国产普通圆钉、进口规格木材和普通木材,制作了6个木结构剪力墙中钉连接的试件,采用单调加载方式进行试验研究,结果表明普通圆钉连接强度主要取决于破坏模式;契入效应不足明显影响钉连接的强度;钉连接刚度离散性较大;故而通过进一步的试验研究,得出中国产自攻钉抗拔连接强度和刚度计算公式,将是十分必要的。     

土钉桩抗拔承载性能试验与仿真分析研究

土钉桩复合结构是一种新型桩。为了探求土钉桩结构的抗拔承载性能,本研究进行了模型桩现场抗拔试验,并采用了三维有限元数值仿真技术,分析研究了土钉桩结构的抗拔性能,验证了数值仿真结果的可靠性。Goodman接触面单元用来模拟桩和土之间的接触,梁单元用来模拟土钉。基于弹塑性理论建立了土的应力应变关系。采用ANSYS分析了桩-土钉-土之间的相互作用问题。与裸桩进行对比,试验结果和数值结果都表明土钉桩结构具有很好的抗拔承载性能。本文研究为这种新型桩在今后的设计和应用具有一定的现实指导意义。     

单叶片全尺寸螺旋锚桩竖向拉拔试验研究

对叶片镶嵌有微型土压力盒的自制全尺寸单叶片螺旋锚桩进行竖向拉拔试验,记录不同埋深下安装扭矩、桩身位移和叶片表面土压力随上拔荷载的变化情况。分析安装扭矩、极限抗拔承载力与埋深比三者之间的相互关系,并初步探究螺旋叶片表面的土压力分布规律。结果表明,在试验研究范围内,安装扭矩和极限承载力都随埋深比的增加呈线性增大,二者受共同因素影响,线性相关程度明显;在上拔过程中,叶片上表面土压力增量从根部到边缘呈逐渐增大趋势,下表面土压力增量则远小于上表面,且大部分区域压力基本保持不变,少数边缘区域增大;叶片上下表面土压力合力随上拔荷载的增加而增大;桩土之间摩阻力的发挥则呈抛物线形,当上拔位移达到土体破坏极限位移量时,摩阻力达到峰值,而后逐渐减小到零;可以通过叶片表面土压力的分布来计算螺旋锚桩的拉拔承载力。     

轻质混凝土与钢筋粘结强度概率模型分析

摘　要: 提出了一种新的轻质混凝土与钢筋粘结强度概率计算方法。结合676 组粘结锚固试验数据和现有粘结强度计算公式, 引入贝叶斯动态更新理论, 完成了粘结强度影响因素的显著性分析, 建立了轻质混凝土与钢筋粘结强度多参数概率预测模型, 利用贝叶斯参数剔除法简化概率模型, 采用分项系数量化分析预测模型的连续性和不确定性, 提出了临界锚固长度建议公式。结果表明: 混凝土抗拉强度、 锚固长度、 钢筋直径、保护层厚度、 配箍率等因素对轻质混凝土与钢筋粘结性能的影响显著; 概率模型预测值与试验值比值的均值、变异系数及分项系数分别为1. 056、 0. 298 和1. 361, 该概率模型具有较高预测精度和连续性, 能够较准确地进行轻质混凝土与钢筋粘结强度的预测。     

南京砂性土地区预制管桩抗拔承载特性试验研究

为研究南京地区砂性土中预制管桩抗拔承载特性,基于8根抗拔管桩的现场单桩破坏性静载试验,对比分析采用JGJ94—2008规范公式、倒圆锥台破坏模型、复合剪切破坏面模型和圆柱形破坏模型等4种方法计算得的预制管桩抗拔承载力与实测承载力的关系;同时分别采用双曲线函数、指数函数及幂函数对所有试桩的荷载-位移曲线进行拟合分析。结果表明:采用JGJ94—2008规范公式计算所得的抗拔承载力明显小于实测值,而倒圆锥台破坏模型计算值又明显大于实测值,圆柱形破坏模型计算值接近实测值;指数函数拟合曲线与实测荷载-位移曲线吻合度较高,拟合效果较好。     

戈壁碎石土地基原状土掏挖基础抗拔试验研究

在甘肃和新疆的7个试验场地完成了40个戈壁碎石土地基原状土扩底掏挖基础抗拔试验,得到了基础抗拔荷载-位移特性。结果表明,上拔荷载作用下,戈壁碎石土地基掏挖基础具有良好的抗拔承载性能,荷载-位移曲线呈大致相同变化规律,可分为扩大端土体被压密的弹性阶段、土体剪切变形至塑性区贯通的弹塑性阶段、滑动面形成至破坏的3个特征阶段。根据基础荷载-位移曲线,采用双切线交法确定了试验基础极限上拔承载力。基于土体滑移线场理论和Mohr-Coulomb强度准则,引入抗拔土体圆弧滑动面假设,推导了戈壁掏挖扩底基础的抗拔承载力理论计算公式,并将试验结果与理论计算结果进行了对比分析。     

螺旋土钉在边坡支护应用的探索性研究

通过“钢管螺旋基桩关键技术研究”项目的抗拔试验研究,发现螺旋土钉具有抗拔能力强、施工方便、工期短和对土体扰动小等优势,在边坡支护中可起到类似土钉支护的作用.利用MIDASGTS/NX分别模拟计算在普通土钉和螺旋土钉支护下的基坑边坡变形结果,对比普通土钉支护下的实测值,得出初步结论:螺旋土钉支护边坡较于普通土钉具有一定抵抗变形的优势,所以在边坡支护工程中采用螺旋土钉支护具有可行性,可结合实际工程,进一步展开实践研究.     

高温植筋试件拉拔试验研究

设计了直径20 mm、埋深20 cm、混凝土基材强度等级C25的植筋试件30个,并对在常温下、高温自然冷却后、高温下恒温加载和高温下恒载升温4种工况进行了拉拔试验.通过总结其破坏形态,测算其极限承载力、极限粘结应力和承载力损失,得出了高温自然冷却后和高温下恒温加载试件极限粘结应力和承载力损失规律,高温下恒载升温试件在不同预加载力下试件破坏的滑移变化规律;结合工程实际对高温条件下植筋结构的安全性进行了判定,给出了植筋结构抗火设计和维修加固依据,可为推广应用植筋技术提供参考.     

基于贝叶斯融合的土壤含水量估计

提出了一种基于贝叶斯融合的土壤含水量估计方法。该方法首先利用散射计与辐射计协同试验数据分别测量后向散射系数和亮温,并利用主被动模型提取农作物下垫面土壤含水量;然后利用贝叶斯融合算法将主被动反演结果进行融合,在农作物完整生长期,融合后土壤含水量与真实值相比,平均平方误差（MSE）小于3.56、平均绝对差值（MAD）小于1.36、平均相对误差（MRE）小于13.92%,同时分级贝叶斯与经典贝叶斯同真实土壤含水量的决定系数为0.77和0.60,证明基于贝叶斯理论的融合算法能够在整个生长期土壤含水量估计优于单一传感器。     

加筋土结构筋-土界面特性和筋材位移变化规律试验研究

基于拉拔试验研究加筋土结构筋-土界面正应力、填土压实度与含水率、拉拔速率等对筋-土相互作用特性和筋材位移变化的影响,分析筋材位移的演变规律。研究结果表明：土中筋材各点位移均不同程度滞后于加载端位移,且随与加载端的距离增加而增加,筋材位移呈非线性递减趋势;增加界面正应力、压实度或含水率,相同拉拔力下同一位置处筋材位移呈减小趋势,且距加载端越远,筋材位移受影响越小;筋材拉拔以整体拔出和拉断破坏模式为主,筋材拔出破坏时拉拔力峰值与加载端位移呈近似线性关系,且格栅拉拔力峰值与界面正应力、压实度、含水率或拉拔速率呈正相关关系;增加压实度或含水率,筋-土界面相互作用增强,筋-土界面摩擦角略有增加,但筋-土界面似黏聚力增加明显,且接近填土最佳含水率时界面似黏聚力较大。拉拔特性试验表明,加筋土工程中应严格控制填土含水率,适当的筋-土界面变形有利于发挥筋材作用。     

钢筋混凝土深梁纵筋锚固的试验研究

本文论述了钢筋混凝土深梁纵筋锚固的特点。根据1.6根深梁锚固试件的试验结果,分析了光园钢筋、变形钢筋在深梁中的粘结应力——滑移曲线并与一般拔出试验结果进行了对比。初步阐明了深梁锚固和一般锚固的异同点。指出当横向压应力小于0.5fck时对锚固是有利的,当横向压应力大于0.5fck时对锚固是不利的。本文还给出了光园钢筋、月牙纹钢筋和螺纹钢筋在深梁中的临界锚固长度公式。最后,提出设计锚固长度和加强锚固措施的建议。本文成果已列入我国新修订的《混凝土结构设计规范》。     

土工格栅 黏性土界面特性的拉拔试验分析

筋-土界面特性是影响加筋土结构性能的重要因素之一,利用中型拉拔模型试验分析了界面正应力和黏性土含水量对格栅黏性土界面相互作用特性的影响,试验结果表明黏性土含水量对格栅极限抗拔力、界面黏聚力和摩擦系数影响明显.不同界面正应力下格栅极限抗拔力在含水量较小时差别显著,随着黏性土含水量增加,格栅极限抗拔力和界面摩擦系数呈现减少趋势,而筋-土界面间黏聚力先增大后减小,且当含水量达到塑限含水量时,三者均趋于稳定.格栅抗拔力-位移曲线均经历线性和非线性增加以及拉拔极限阶段,并随含水量增加,抗拔力-位移曲线由线性增长向极限状态发展的中间阶段逐渐缩短.在拉拔最大载荷下持续一段时间后卸载,发现格栅的横肋应变有增大的趋势,而纵肋应变呈现减小的趋势.     

砂土中浅埋圆或螺旋形锚板上拔承载机理数值分析

针对圆形锚板及螺旋锚基础承载力问题,基于欧拉-拉格朗日单元耦合分析方法,采用可考虑应变软化的改进Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,对砂土中圆锚拉拔过程进行数值模拟.在与单盘螺旋锚离心机试验结果对比验证数值模型有效性的基础上,探讨不同密实度砂土中锚板的拉拔破坏机理,并分析浅埋圆锚的破坏滑裂面形式,以及滑裂面上土体强...     

影响FRP筋与混凝土黏结性能的主要因素

目的阐述FRP筋混凝土的黏结机理。探讨影响FRP筋与混凝土黏结性能的主要因素．方法对84个FRP筋混凝土试件进行中心拉拔试验。总结和分析试验结果，对影响FRP筋与混凝土黏结性能的主要因素进行研究．结果剪切滞后使受拉FRP筋横截面中心与边缘的变形有一定差异，横截面的正应力非均匀分布，使得黏结强度随FRP筋直径的增大而降低．试件的黏结强度随埋深的增加而降低．对于混凝土强度等级大于C15的试件，混凝土强度对黏结强度的影响还难以定论．另外，FRP筋的表面形式和不同类型纤维组成也是影响其与混凝土黏结性能的重要因素．结论FRP筋直径、埋置深度、FRP筋表面形式和类型等均对FRP筋与混凝土之间的黏结性能有重要的影响，而混凝土强度的影响还难以确定，仍需要大量的试验进行验证．试验结果为深入了解FRP筋与混凝土的黏结性能提供了依据．     

FRP筋与混凝土粘结滑移试验研究

目的 探讨FRP筋混凝土试件的受力过程和破坏形式,建立FRP筋与混凝土粘结-滑移本构关系模型.方法 对84个FRP筋混凝土试件进行单端拉拔试验,分析试验结果 ,对试件荷载(粘结应力)-滑移关系曲线进行研究.结果 试验结果 表明,试件的受力过程划分为两种形式,即肋未剥离劈裂破坏和肋剥离断裂破坏.肋未剥离劈裂破坏的受力过程分为微滑移、滑移、劈裂、下降和残余阶段;肋剥离断裂破坏的受力过程分为微滑移、滑移、剥离断裂和下降阶段.结论 FRP筋混凝土试件的受力过程和破坏形式与FRP筋表面肋有重要关系;基于肋未剥离劈裂破坏的试验结果 建立的FRP筋与混凝土粘结-滑移本构关系模型能够比较真实地反映试件粘结滑移全过程实际受力特征.     

钢筋煤矸石混凝土粘结性能的试验研究

在煤矸石混凝土钢筋拔出试验研究的基础上,探讨了钢筋与煤矸石混凝土的粘结破坏形态。综合分析了煤矸石混凝土立方体强度、保护层厚度、钢筋直径、锚固长度对粘结应力的影响,并与普通钢筋混凝土的粘结性能作了比较。     

夯筑土遗址中基于PS-(F+C)浆液的木锚杆锚固性能

基于室内物理模型试验和原位锚固试验,对基于PS-(F+C)（高模数硅酸钾溶液-（粉煤灰+粉土））浆液的木锚杆锚固系统在夯土介质中进行了拉拔测试与杆体-浆体界面应变监测,研究了该锚固系统的锚固性能与破坏模式、杆体-浆体界面剪应力分布与传递特征。试验结果表明该锚固系统室内试验极限锚固力（24KN~33.49KN）远大于现场试验值（2.54KN~8KN）;锚固系统具有低弹性强塑性的特征,表现出极强的延性;在荷载进程中杆体-浆体界面的应力分布与传递特征具有多峰值分布、高值往往出现在锚固末端、压应力出现等特征,表明本锚固系统兼有拉力型和压力型全长黏结性锚固系统的特点。该系统适合于夯筑土遗址锚固,与遗址具有良好的物理力学兼容性。