应力应变电测技术(三)——静态和动态应变测量

第三讲静态和动态应变测量一、静态应变测量静态应变测量是指在恒定载荷或在缓慢变化载荷的作用下,对结构或试件进行应变、应力测量。在常温下静态测量容易实现且精度较高,是应力应变电测技术中最基本和最常用的方法。 (一)应变片在应变仪测量电桥上的各种     

泥岩三轴试验应力—应变特性论述

通过对松花江方通公路大桥地基泥岩三轴试验工作,分析了大桥地基的第四纪松散层的分布、厚度及埋深,并着重了解有无软弱夹层及分布规律,确定泥岩土体的主要物理力学性质。给出了泥岩的性质、产状及风化程度,对泥岩进行了应力——应变特性分析。     

沥青混凝土的三轴试验及其应力应变特性

以沥青混凝土为心墙的砂卵石坝,近来在国内外发展颇快,特别是在七十年代,一个比一个高的这类心墙坝不断出现。诸如英国的麦杰脱坝,高56米,西德的小金齐坝,高77米,香港高岛二座分别高达90米和107米的蓄水坝,都是在七十年代的中后期建筑的,奥地利的芬斯特坝,坝高149米,亦在施工中。位     

填土的三轴试样制备

一、前言在进行填土的三轴试验时,通常是在试验室用扰动土制备成试样,试样制备的好坏直接影响三轴试验成果,因此,把好这头一关是十分重要的。本文介绍水科院用静压法制备粘性土或无凝聚性土试样时所使用的改进工具及操作方法,并介绍了含有少量细粒土的无凝聚性土试样的制备方法。     

三轴作用下塑性混凝土应力应变特性试验

为了分析塑性混凝土的应力应变关系,设计了2组配合比浇筑18个圆柱体试件进行三轴试验,得到了试件的工程应力应变曲线。通过分析工程应力应变曲线的特性修正了工程应力应变曲线,并分析了不同配合比下塑性混凝土峰值应力、割线模量与围压的相关关系。结果表明:围压作用下的应力应变曲线在弹性阶段后表现出明显的应变硬化特征,随着应力的不断增加,应变增大,待应变增加到10-3左右后,应力基本保持不变,即没有峰值应力,并且应力应变曲线几乎没有下降段;通过面积修正法对试验数据进行修正,修正后的应力应变曲线比较符合实际;提出了三轴作用下应力应变曲线修正后上升段曲线的本构关系模型,拟合程度达到99.5%。     

混凝土轴压应力应变关系

混凝土轴压应应变全曲线的峰值点Ｃ把应力应变分为上升段和下降段两部分，Ｃ点之前为上升段，即混凝土在荷载作用下裂缝出现、传播、扩展，最后形成通缝，使混凝土内部能量变化和转换消失，引起应力应变变化，Ｃ点之后为下降段即混凝土应力达峰值之后，裂缝继续开发、传播、发展，引起应力应变关系的变化，文中分析了混凝土轴压应力应变关系的数学表达式，提出了以混凝土抗压强度为参数的混凝土轴压应力应变关系式。     

应力应变电测技术(二)——电阻应变仪和记录器

用电阻应变片测量构件的应变时,应变片所感受到的应变量可转换为电阻的相对变化量。为了对此量进行定量分析,需使用专门的测量仪器把电阻的相对变化量转换成电压(或电流)的变化量,再行放大,最终指示读数。这种仪器称为电阻应变仪。一、测量电桥在电阻应变仪中,把电阻的相对变化量(或称电阻变化率(△R)/R)转换成电压(或电流)的变化量,是由应变测量电桥来完成的。为此,先就测量电桥的原理和特性作一介绍。电阻应变仪中测量电桥的线路如图2—1。以应变片或电阻元件作为桥臂。若R_1、R_2为应变片,R_3、R_4为精密无感电阻时称为半桥     

试验室孔隙压力量测技术的改进

一、引言自从Terzaghi发现有效应力是决定土的力学性质的主要因素以后,土力学才有了迅速发展,土工问题的估算也变得可信得多了。大家都已经认识到,无论在试验室还是在设计中,有效应力的确定是必需的。然而,试样或土体中的有效应力,是根据总应力和孔隙压力推算出来的,所以,在试验室测定试样在各种外荷重下的孔隙压力,对于确定土的基本力学     

真三轴试验下真实应变对塑性混凝土应力 －应变特性的影响

目前国内外学者对于塑性混凝土的研究工作大部分都是基于其小应变假定的基础上进行的, 为了分析塑性混凝土大极限应变对其应力－应变特性的影响,设计了4组塑性混凝土配合比及12个围 压环境进行真三轴试验。研究了塑性混凝土的峰值强度及峰值后曲线特征。结果表明:小应变假定和 真实应变下峰值强度与围压环境的相对变化关系一致,当第三主应力相同时,塑性混凝土的峰值强度随 第二主应力的增大而增大,但增幅越来越小;当膨润土掺量为零时,小应变假定和真实应变下应力－应 变峰值后曲线特征一致,呈现近似塑化或理想塑化特征;当膨润土掺量不为零时,真实应变下塑性混凝 土应力－应变曲线峰值后出面明显下降段,出现明显峰值点。     

基于GeoPIV-RG技术的三轴试样变形精细测量方法验证

三轴试验是研究土体强度与变形特性的重要测试手段,试验过程中需要测量试样的体积和变形。提出了一个基于GeoPIV-RG技术的方法,融合多光学介质摄影测量技术实时测量三轴试样的全局变形。该方法通过系统设置、照片拍摄、多相机摄影测量分析、GeoPIV-RG二维点云生成、三维点云生成、点云拼接、端部截断、位移与应变场计算等步骤实现三轴试样体积与全局变形的实时、精细测量。为验证该测量方法的可行性与精度,开展了一个钢柱和多个土样在不同条件下的三轴试验。钢柱试验结果表明所提出的方法能实现试样整体体积的精确测量（误差为0.36%）;粉土试验结果表明该方法可实现试样全局变形的精细、高效量测。GeoPIV-RG技术的引入实现了三轴试样表面不同密度点云的高效提取,有效弥补了多光学介质摄影测量方法的不足;同时,多光学介质摄影测量技术将GeoPIV-RG技术的应用从二维、单光学介质推广到了三维、多光学介质。所提出的方法为研究土体在三轴试验过程中的变形特性提供了一个高效、可靠的工具。     

应力应变电测技术(四)——特殊条件下的应变测量

本讲将讲述在一些特殊条件下测量应力应变必须采取的特殊方法和有关的技术问题。一、高温下的应变测量 (一)高温下应变测量的特点 1.应采用中、高温应变片。一般将用于60～350℃温度范围的应变片称为中温应变片;用于高于350℃以上的称为高温应变片。它们所用的材料、结构形式、采用的粘结剂以及安装工艺等等都不同于常温应变片。     

应力应变电测技术(一)——电阻应变片

前言用电阻应变片、电阻应变仪确定构件表面的应变、应力状态的实验分析方法称之为应力应变电测技术。这种实验分析方法的一般过程是将电阻应变片固定在被测构件上,当构件受到外力而发生变形时,电阻应变片的阻值也随之发生变化。用电阻应变仪测量出此电阻的变化,再换算成构件上产生的应变或应力(见图1—1)。     

论用一个试样三轴试验测粗粒土抗剪强度的适用性

在岩土三轴剪切试验中,一般需要四个试样,分别在不同周围压力σ_3下,测得相应的(σ__1-σ_3)f值,确定出抗剪强度参数.而粗粒土的颗粒粗、仪器大、用料多、试验劳动强度高、时间长,若用一个试样进行试验,能确定出强度参数,工作量可节省四分之三,既可省料,又可省工、节时.本文除对试验方法略作说明外,着重从强度理论方面论证了它的可行性,从粗粒土结构特性方面论证了它的适宜性,从实际对比资科方面论证了它的适用性,较全面的阐述了用一个试样的三轴试验测定粗粒土抗剪强度的可行性.     

大型三轴剪力仪试样尺寸与试样允许粒径的试验

本文通过三种仪器、八种试料、85个试验,研究了抗剪强度随最大粒径(或试样直径)的变化规律,确定出最大允许粒径d_(max)=1/5D的标准,试料几何平均粒径d_B=D/8之标准。对已有的仪器,可按d_B≤D/8的原则确定适用范围;对已有的试料,可按D≥8d_B的原则选用或建置仪器.     

某水电站辉绿岩卸围压三轴流变试验应力应变关系分析

以大岗山水电站坝基辉绿岩为研究对象,进行了σ1恒定卸围压和σ1-σ3恒定卸围压流变试验。两种方式下,在卸围压过程中,岩样的横向变形均表现为侧向膨胀,但轴向变形规律并不相同：σ1恒定时轴向变形一直表现为轴向压缩,而σ1-σ3恒定时则表现为先是有微小伸长再逐渐转变为轴向压缩。试验结果表明：随着围压的不断卸载,岩体变形逐渐由弹性向塑性转变,线弹性理论已不再适用,从而引入屈服接近度指标来评价卸围压流变过程中不同三向应力状态下岩体临近屈服破坏的程度。     

粗颗粒土大型三轴压缩试验的强度与应力～应变特性

本文根据粗颗粒土大量的三轴压缩试验结果的应力～应变特性和强度变化规律,对邓肯模型作了较大的改进,并提出了表达抗剪强度包线的特征表示式.同时,文中对影响强度的一些因素,以及切线泊松比的一些变化规律作了讨论.     

钢纤维混凝土轴压应力-应变全曲线的研究

本文阐述了采用平行于棱柱体试件对称放置的4个强劲弹簧作刚性辅助架,在普通压力试验机上测定钢纤维混凝土轴压应力-应变全过程曲线的方法,分析了决定应力-应变全曲线形状的特征值及其与钢纤维含量特征参数v_fl/d的相关关系并提出了钢纤维混凝土轴压应力-应变全曲线的解析表达式。     

钢纤维混凝土轴拉应力-应变特性的试验研究

本文采用环氧粘接法对4种纤维混凝土材料进行了轴向拉伸试验，成功地获得了材料的应力-应变全曲线。根据其试验曲线是否出现第二峰值，把纤维分为增强与增韧两大类。通过分析表明：不同的纤维形式对混凝土材料的作用机理有较大的差异。在工程应用中，应根据纤维混凝土材料的用途来选择纤维类型。     

混凝土应力应变观测的作用及其改进途径

本文概述了应力应变观测的发展过程,说明了它在发展坝工技术和监测高坝安全中的作用,指出了它是今后开发水电资源和进行混凝土建筑物安全监测的重要科研手段,有必要进一步加以研究和应用。文中根据国内外经验估计了应力应变观测的精度,提出了运用恒流法检测装置和仪表保证长期观测精度的建议及今后改进应力应变观测技术的研究内容。