钢板、高聚物、土不同材料界面剪切特性试验研究

为了研究高聚物与不同介质界面的剪切特性,基于直剪试验,研究了土体含水率、法向应力、界面类型、高聚物密度和成型方式等因素对界面剪切强度的影响。研究结果表明：钢板-高聚物界面破坏形式与其它界面存在差异,呈现脆性破坏。不同界面的剪切强度与高聚物密度、法向应力和土体含水率存在关系。界面的剪应力值随高聚物密度和法向应力的增大而逐渐增大,随含水率的增大而减小。当法向应力和土体含水率一定时,非预成型高聚物-土体界面剪切强度大于预成型高聚物-土体界面,但随着含水率的增大,高聚物成型方式对高聚物-土体界面剪切强度的影响逐渐减小。当其它条件一致时,钢板-高聚物界面、高聚物-土体界面、土体自身和钢板-土体界面的剪切强度依次减小,使用高聚物后,界面抗剪强度分别提高了73%,108%,125%和115%,钢板-高聚物-土体界面的抗剪强度明显优于单纯钢板-土体界面。     

考虑粗糙度和粒径影响的钢-砂界面剪切特性试验研究

结构表面粗糙度和土颗粒组成大小对界面的摩擦特性有重要影响,揭示不同介质间界面的力学特性对工程建设具有重要意义。利用改进的直剪仪,对钢板与四组不同粒径组砂粒进行界面剪切试验,研究不同砂粒组、粗糙度和法向应力下的钢-砂界面剪切应力-位移关系、粗糙界面剪切面性状、粗糙界面抗剪强度构成。结果表明:界面峰值剪切应力随法向应力、砂粒组和粗糙度的增大而增加;光面钢板与砂粒在接触表面形成光滑的剪切面,刻纹路部位钢板与砂粒间的剪切面随纹路宽度与粒径的大小而有所不同;粒组粒径不大于刻纹宽度时,在砂-砂间形成剪切面;粒组粒径介于刻纹宽度1~2倍时,可能在砂-砂间形成曲形剪切面,也可能在钢-砂接触部分形成剪切面,粒径远大于刻纹宽度的,形成水平间断剪切面;刻有纹路的抗剪强度由未刻纹路区域与纹路区域提供;界面摩擦角随粒径和粗糙度增大而增加,大致在22°~30°。     

干燥及饱和橡胶砂压缩和剪切特性

将废弃轮胎作为建筑材料应用在土木工程领域是对其回收处理最有前景的方法之一。为了研究轮胎橡胶颗粒改良砂土的效果,选取橡胶颗粒与福建砂的混合土为研究对象,研究了橡胶砂的压缩和抗剪特性,分析了橡胶含量与干湿状态对橡胶砂力学特性的影响,并建立了双曲线模型预测橡胶砂受剪过程的剪应力与剪切位移关系。结果表明：橡胶砂的压缩变形随橡胶含量增大而增大,饱和橡胶砂的压缩变形明显大于干燥橡胶砂;橡胶砂的剪应力剪切位移曲线表现出应变硬化特征;橡胶砂的抗剪强度与橡胶含量的关系不大;干燥试样内摩擦角随着橡胶含量的增大而降低,饱和试样的内摩擦角随着橡胶含量的增大而轻微升高;通过双曲线模型预测的剪应力剪切位移关系曲线与试验结果吻合。     

砂土-混凝土界面剪切特性实验研究

对于桩基础,侧摩阻力的发挥对其承载性能的发挥有重大影响,研究土与混凝土接触面的剪切特性的影响因素具有重要意义。采用直剪仪开展了砂土-混凝土界面的剪切试验,以表征砂土-混凝土界面在不同含水率及法向应力条件下的界面剪切特性。结果表明：砂土-混凝土接触面剪切位移曲线符合对数-双曲线模型,在法向应力较大时接触面剪切位移曲线呈硬化型;界面剪切破坏符合Mohr-Coulomb破坏准则;接触面的抗剪强度及摩擦角均随土体含水率的提高而降低。     

纤维高强混凝土抗剪强度的试验研究

通过84个100mm×100mm×400mm、126个150mm×150mm×150mm高强混凝土和纤维高强混凝土试块的剪切试验、抗压和劈拉试验,探讨了抗剪强度与抗压强度及劈拉强度的关系,提出了纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系式,得到了不同类型纤维对高强混凝土抗剪强度的增强系数,建议了钢纤维高强混凝土抗剪强度的计算公式。     

土与混凝土接触面的动力剪切特性

<正>一、前言 土工结构物的接触面性质对结构物的变形和稳定有着重大影响。目前接触面的强度特性已有较多的试验资料,并已用于结构的稳定分析之中,而对接触面变形特性的研究则很不够。在动力分析中,接触面的处理大多采用两种材料变形完全协调的假定,主要原因之一就是缺少接触面的动力特性资料。Desai等曾用多向周期剪力仪(CYMDOF)进行了接触面的动力试验,建立了接触面的本构模型--修正的Ramberg-Osgood模型,并在试验基础上提出了用于数值计算的模拟接触面的薄层单元。但由于已有的工作所用的试验装置大多是直剪     

原状膨胀岩剪切性状的直剪试验研究

介绍了利用新研制的直剪试验仪所测得的膨胀岩试验结果,着重介绍了原状膨胀岩的剪切性状.试验结果表明膨胀岩原状样与重塑样在剪切性状上表现出很大的差别,前者剪切面呈现凸凹起伏的性状,凸凹起伏的剪切面相当于增大了有效剪切面积,这对试验结果有一定的影响;试验结果也同时表现出原状膨胀岩的结构性对抗剪强度起着重要作用.因此,室内重塑样剪切试验很难获得准确的膨胀岩土体的抗剪强度指标,工程上应尽量做原状或原位试验.     

植筋法混凝土与石砌体粘结面剪切性能试验研究

植筋法被广泛应用于混凝土加固石砌体结构中。采用6个不同参数混凝土和石砌体Z型粘结试件,对有植筋混凝土和石砌体结合面的剪切性能进行试验研究,观测试件的破坏过程并分析其破坏原因,得到各试件结合面的抗剪强度,对不同植筋率和不同植筋深度对结合面抗剪强度的影响规律进行了分析,并对各试件开裂荷载和破坏荷载关系进行了分析。     

土与混凝土接触面特性的大型单剪试验研究及数值模拟

利用研制的大型单剪仪,对细粒土进行了土-混凝土接触面单剪试验研究.从试验结果分析得到剪切破坏带及其厚度.针对土体在剪切带内既有沿界面的错动滑移薄变形,又有自身剪切变形的双重变形机制,提出了接触面剪切滑移薄层单元及其本构关系,并给出其参数的确定方法.通过有限元数值模拟,证明了所提出接触面单元和本构关系的合理性.     

典型胶合竹剪切强度试验研究

针对4∶1典型纤维配比的格鲁斑胶合竹材进行面内剪切与面外剪切试验,通过研究相关的规范和结合材料本身的特性以及参考《木材物理力学试验方法》、ASTM D 143-94《木材无疵小试件的试验方法》等制定了剪切试验的夹具与试验方法,并得到面内剪切与面外剪切的强度平均值,同时利用统计学相关知识对剪切试验数据进行分析,发现:Weibull分布能较好地描述面外剪切的分布规律,正态分布能较好地满足面内剪切的分布特点。试验结果表明:加载方式与纤维的排列对格鲁斑胶合竹材的剪切强度影响较大。通过与其他几种常见建筑材料比较,表明格鲁斑胶合竹材能够满足剪切强度的要求。     

结构物标准砂界面剪切机理试验研究

桩基表面粗糙程度与砂粒径大小对砂土层桩侧摩阻力有显著影响。本文利用改装的室内直剪仪开展了不同粗糙界面的木板、钢板、混凝土板与北京标准砂间的直剪试验,研究界面剪切应力剪切位移关系、界面抗剪强度构成和界面摩擦角变化规律。结果表明:剪切应力位移关系可用对数幂函数模型拟合,硬化阶段采用对数模型,软化阶段采用幂函数模型,模型峰值剪切应力与试验峰值剪切应力的比值集中在0.92～1.02之间;峰值剪切应力与平均灌砂深度呈正相关关系,其从未刻纹路的界面Ⅰ到刻有纹路的界面Ⅱ增加值最大;刻有纹路的界面抗剪强度由未刻纹路区域、纹路棱角和纹路内的砂三部分提供,未刻纹路区域提供的抗剪强度最大,纹路棱角次之,纹路内的砂最小;木、钢和混凝土与标准砂的界面摩擦角分别集中在11°～23°、14°～23°和22°～27°范围内。研究成果可为砂土层桩侧摩阻力估计提供试验参考。     

材料配合比对机制砂混凝土强度影响的试验研究

混凝土强度是混凝土的重要性能之一。论文就机制砂混凝土强度的若干影响因素展开研究,研究内容包括水泥、骨料、其他掺和料以及外加剂等配料的选配对混凝土强度的影响。为揭示相关因素对机制砂混凝土强度的影响规律,依托云南昭通市镇雄至赫章高速公路二标段高桥墩工程,考虑工程实际情况,采用当地岩石机制砂石料,设计了15组不同的混凝土配合比,展开了机制砂混凝土试块强度与机制砂级配、材料配合比的相关性试验,观测了机制砂混凝土试块强度随混凝土养护龄期的变化过程。通过试验,测定了不同龄期的混凝土试块强度与水灰比、砂率和粉煤灰掺量等材料配合比参数的关系,获得了这些材料配合比参数对机制砂混凝土强度的影响规律。     

滨海土体与钢材接触面剪切特性试验

以某滨海地区土体为研究对象,采用改进直剪仪研究土与钢材料接触面的摩擦特性。试验结果表明,法向应力越大剪应力越大,剪应力最大时纯土的剪切位移大于土体-钢材料复合体的剪切位移,剪应力与法向应力近似呈线性关系;一般情况下,土体-钢材料复合体的抗剪强度低于纯土的抗剪强度;随着法向应力的增长,沥青涂层使得剪应力先降低后增加。     

聚丙烯纤维增强橡胶砂固结不排水剪切试验

鉴于橡胶砂作为回填材料时承载力低和变形量大的问题,采用加入聚丙烯纤维（PPF）的方法提高橡胶砂的力学性能,提出了聚丙烯纤维增强橡胶砂的半干拌式制备方法,通过48组聚丙烯纤维增强橡胶砂、普通橡胶砂和纯砂试样的固结不排水剪切试验,探究了聚丙烯纤维掺量和橡胶掺量等参数对聚丙烯纤维增强橡胶砂主要力学变形特征参数的影响.结果表明：聚丙烯纤维对橡胶砂弹性模量的影响较小;聚丙烯纤维增强橡胶砂具有先剪缩后剪胀破坏的特征,其偏应力与轴向应变关系为应变硬化型;聚丙烯纤维可有效提高橡胶砂的内摩擦角和黏聚力;聚丙烯纤维增强橡胶砂破坏偏应力的提升效果十分显著,最高可提高3倍.     

混凝土材料剪切强度的试验研究

目前在水利、岩土、隧道、石油等工程中混凝土材料处于塑性状态,需要按弹塑性理论来分析计算,因此必须知道衬砌混凝土材料的剪切强度参数,即黏聚力c与内摩擦角φ,但目前国内尚无确定的统一方法和标准。借鉴岩土抗剪强度试验原理,在现有试验设备条件下,提出将直剪试验与单轴抗压试验相结合的方法来测试混凝土的剪切强度。通过对不同强度等级混凝土进行室内试验,得到相应强度等级混凝土剪切强度指标c、φ值,同时利用理论公式和有限元超载法对不同等级混凝土剪切强度进行理论与数值验证,结果表明本研究提出的抗剪强度试验方法与剪切强度指标是基本准确可靠的。     

桩-珊瑚砂接触面剪切力学特性试验研究

珊瑚砂桩基工程在岛礁建设中备受关注,其赋存环境对桩基承载特性的影响不容小觑。为研究不同环境下桩-珊瑚砂接触面剪切力学特性,采用自主研制的温控桩-土接触面三轴试验仪,对取自南海海域的珊瑚砂进行不同温度、围压和盐度的三轴排水剪切试验。结果表明：桩-珊瑚砂接触面的剪切应力-位移曲线有明显的应变软化特征;温度对桩和珊瑚砂的表面特征影响并不显著,进而对二者接触面的剪切特性影响亦较小;围压与接触面剪切强度呈线性正相关关系,100～300 kPa围压下,由于剪切过程中珊瑚砂颗粒重排列和破碎,接触面内摩擦角减小,残余强度约为峰值强度的70%～80%,在较高围压下剪切强度损失更为显著;相对淡水环境,盐水环境一定程度上会弱化接触面的剪切强度。     

旧水泥混凝土路用再生集料三轴剪切试验研究

本研究采用室内三轴剪切渗透仪对广西废旧水泥混凝土路用再生集料进行了一系列不同围压、含水率条件下的静力三轴试验,并对影响再生集料级配抗剪强度的不同因素进行了系统的分析。     

钢管混凝土柱剪切问题的研究与探讨

介绍了钢管混凝土的特点，概述了钢管混凝土柱剪切问题的研究现状，通过对文献中提出的钢管混凝土柱抗剪承栽力计算进行分析，提出自己的一些观点，对存在的问题和今后的发展方向做了探讨，同时对钢管混凝土在我国的发展前景做了展望。     

岩体结构面的剪切试验研究

在深部岩体中,由于洞室的开挖,将造成洞室周围岩体的应力状态发生很大的变化,以往对岩体结构面的力学特性的研究,绝大多数是在加载的应力条件下所进行的,与处在深部岩体中的结构面的特殊应力条件有着很大的差别。目前,结构面在卸载应力条件下的研究还处于初始阶段,尚未形成比较完整的理论体系。文章主要对于在特殊应力条件结构面的力学特性进行了基础性的研究,通过进行常刚度和常应变速率下结构面的剪切试验,获取其相应的力学特性,分析在这样的力学条件下,其强度、变形等力学特性的规律,并与常规加载条件下的结构面的力学特性进行比较,提出卸载条件下结构面的力学特性的主要特征,并建立评价剪切强度的拟合公式。     

新老混凝土粘结的剪切性能试验研究

新老混凝土粘结面的抗剪切性能是衡量粘结性能的最为重要的指标之一。采用 3年龄期的老混凝土 ,浇制了一批Z形新老混凝土粘结剪切试件和整体混凝土伴随剪切试件。通过试验研究 ,得出了不同强度的新混凝土和不同界面粗糙度对新老混凝土粘结剪切性能的影响规律 ,并利用双因素方差分析方法进行了进一步的论证