高强PVDF/PES膜材缝合与膜材力学性能试验研究

对目前强度最高的PVDF涂层聚酯纤维建筑织物膜材--法拉利 1502 型进行了一系列力学性能试验研究,主要包括:四种不同宽度搭接焊缝试件的单向拉伸试验、膜材的反复加载试验和徐变试验.单向拉伸试验得到了焊缝的破坏形态、应力一应变曲线、极限强度和断裂延伸率.反复加载试验得到了膜材在往返荷载作用下的应力一应变曲线和弹性模量(弹性刚度).徐变试验得到了徐变量与加载时间(6小时)之间的变化曲线,表明徐变对膜的裁剪设计具有重要影响.本研究对法拉利 1502 型膜材在实际工程中的应用有重要参考价值.     

建筑膜材力学性能与焊接缝合性能试验研究

对一系列常用建筑膜材进行了试验研究,主要包括:ETFE、PTFE膜材单向拉伸试验,得到了相应的破坏形态、应力-应变曲线、极限强度和破断延伸率;ETFE、PTFE膜材反复加载试验,得到其在反复荷载下的应力-应变曲线、弹性刚度(弹性模量);PVC/PES背贴焊接缝合试验,得到了应力-应变曲线、背贴条宽度、焊接缝合强度系数;PTFE膜材搭接缝合性能试验,得到应力-应变曲线、搭接宽度、焊缝效率系数.本文成果对膜结构设计具有重要参考价值.     

ePTFE膜材力学性能试验研究

通过单轴拉伸试验、撕裂试验、双轴拉伸试验以及徐变试验,对膨体聚四氟乙烯纤维(ePT-FE)膜材进行了力学性能试验研究,得到了不同温度下ePTFE膜材的抗拉强度、焊接强度、撕裂强度、双轴拉伸弹性模量、泊松比、徐变延伸率.结果表明:ePTFE膜材经纬两向强度基本相同,经向延伸率大于纬向延伸率;60℃时抗拉强度约为20℃时的60%,焊接后经向抗拉强度下降不大,但纬向焊接强度约下降20%;撕裂强度高于其他织物类膜材,双轴弹性模量较小;经向徐变延伸率大于纬向徐变延伸率,徐变缓慢.     

建筑织物膜材的单轴和双轴拉伸材性试验研究

以PVDF膜材为试验对象,进行了织物膜材的单轴和双轴拉伸的材性试验研究,测定和对比了试验模材在单向和双向应力状态下的弹性常数。试验发现,当荷载在15%极限强度范围内时,膜材应力-应变关系基本呈线性,建议膜材经向弹性模量约取950MPa,纬向约为700MPa。另外还进行了织物膜材在单轴拉伸状态下的焊缝强度试验,测定和对比了不同焊接方式和宽度的焊缝强度,建议单面对接焊缝宽度不应小于50mm,搭接不应小于30mm。     

建筑膜材的材性试验研究

为深入了解膜材的力学性能，本采用单轴拉伸试验对PVDF1002T和PVDF1202T两种膜材进行了弹性常数测定，并将PVDF1202T的拉张刚度单轴拉伸测试结果与所搜集到的国外双轴拉伸测试结果进行了比较，证明采用单轴拉伸试验进行膜材弹性常数测定是可行的，本还对PVDF1002T进行了9小时的徐变试验测定并对测试结果进行了分析，证明了徐变对膜结构裁剪分析的重要影响。     

PVDF涂层织物膜材和节点高温力学性能试验研究

对PVDF涂层聚酯纤维建筑织物膜材和节点进行了一系列单调单向拉伸试验,包括常温(23℃)和高温(70℃)下母材、高温(70℃)下40mm和75mm宽搭接焊缝节点以及膜边铝合金型材节点,对其破坏形式、强度和变形力学特性进行了分析.介绍了具体的试件制作、实验仪器和试验方法.结合规程提出了温度对于材料的影响系数以及高温(70℃)下焊缝的最小宽度,对膜结构工程设计应用具有参考价值.     

碳纤维布与钢板粘结复合材料徐变性能试验研究

通过碳纤维布（CFRP）与钢板复合材料的徐变试验,分析了CFRP材料徐变与时间的关系,研究了加荷幅值、CFRP截面面积、初始应变等因素对其徐变性能的影响,揭示了CFRP材料徐变机理;通过徐变前后复合材料试件基本力学性能试验,研究了CFRP徐变对复合材料力学性能的影响;定性分析了徐变对复合加固混凝土梁的影响。研究表明：CFRP与钢板复合材料在40%极限荷载持续作用下,CFRP材料徐变值为初始应变的10%左右,且前期发展较快,100 h发展至70%左右,后期变缓;试件中CFRP材料的徐变值随着加载幅值、初始应变的升高而有所增大,但CFRP宽度对其影响不大;CFRP徐变后复合材料试件的屈服荷载、极限荷载和弹性模量均下降,且呈现徐变值越大,下降幅度越大的变化趋势;CFRP材料的徐变会引起复合材料加固构件截面应力重分布,导致CFRP应力减小、加固效果减弱。     

建筑膜材力学性能试验研究综述

膜材是充气膜结构的主要材料,起到密封以及承载的作用,强度指标和弹性常数是其最为重要的力学性能特征量,目前国内尚未制定专门针对建筑膜材力学性能的试验测试标准。从常用的建筑膜材出发,综述了目前国内外针对PVC、PTFE以及ETFE膜材力学性能的测试方法,目前国内外多用单轴拉伸试验和双轴拉伸试验进行测定,但单轴试验应用更广泛,在实验室实现理想的双轴应力破坏目前很难实现。其中PVC和PTFE都属于涂层类织物膜材,国内外学者经常同时进行试验研究对比分析其力学性能。本文在深入分析前人研究的基础之上,对建筑膜材力学性能试验研究现状进行了梳理和归纳,针对仍存在待解决的有关建筑膜材面外力学性能、撕裂强度、本构方程等方面的问题进行了思考和展望。     

PVDF/PES建筑织物膜力学性能单双轴拉伸试验

采用合理的膜材试验测试与分析方法,得到准确的膜材力学参数和行为规律,这是膜结构设计分析的重要基础.本文对全新高强PVDF/PES膜材进行系列试验研究,先完成单轴拉伸破断试验,然后单向循环拉伸试验,最后采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行多比例加载下的日本标准双轴拉伸试验与德国标准双轴拉伸试验.研究了双轴拉伸试验数据分析方法及其对试验结果参数的影响,计算膜材工程常数并确定3D应力-应变响应面.结果表明不同加载谱计算的膜材工程常数有较大差异,针对具体工程应采用不同加载试验确定膜材参数,或取最大最小区间.本文研究对膜结构设计具有参考价值.     

基于退役涂层织物类建筑膜材的力学性能试验研究

基于服役于2000年至2019年的南京国际展览中心的主体跨内退役膜材(法拉利1202 Fluotop T2型PVDF膜材),对其进行一系列力学性能试验测试,包括单轴抗拉、单轴循环、单轴撕裂、单轴连接强度、双轴拉伸循环、双轴剪切循环试验.将试验结果和全新膜材力学性能指标进行对比,得到本次工程在服役老化下的力学性能指标的变...     

滨海软土蠕变特性及蠕变模型

如何合理地描述滨海软土的蠕变规律对软土地基工程是十分重要。三轴蠕变试验研究表明，滨海相沉积的软土具有非线性蠕变的特性，双曲线型更适合其应力-应变关系。修改了Singh-Mitchell模型的应力-应变关系，建议了滨海软土的应力-应变-时间关系。所提出的蠕变模型具有参数少、适用性较强的特点。     

基于分数阶导数的冻土蠕变本构模型

冻土的蠕变特性与所受应力水平及蠕变应变有关,在高应力水平下会表现出加速蠕变特性。本文在分数阶的非线性黏壶基础上提出了可以描述加速蠕变特性的应力-应变双控元件。传统Nishihara模型难以描述加速蠕变,通过将Nishihara模型中的黏弹性体替换为分数阶的Abel黏壶,将黏塑性体替换为提出的应力-应变双控元件,得到了冻土的一维蠕变本构模型,并将其推广到三维应力状态。提出的模型对冻土的单轴和三轴蠕变试验数据进行了预测分析,和传统Nishihara模型相比,该模型只增加了一个参数,不仅能够反映冻土在低应力水平下冻土衰减蠕变和稳定蠕变特性,而且还可以较好地反映冻土在高应力水平下加速蠕变规律。说明了该模型对于描述冻土在不同应力条件下不同蠕变状态的适用性。     

沉积软岩的三轴蠕变实验研究及分析评价

在常年恒温、恒湿的实验室中，在不同围压以及不同应力比条件下，对3种沉积软岩系统地进行了长期三轴蠕变压缩实验研究。对所获得的大量实验结果进行研讨后，运用粘弹性流变模型求得非破坏时各种软岩的蠕变系数，同时，用柔量可变模型模拟破坏时的蠕变行为。系统地把握了多种软岩在不同条件下的强度、变形特性，探讨了各种软岩的变形、变形速率、时间依存性等影响因素，为预测软弱岩体的长期力学稳定性提供了重要依据。     

岩石单轴拉伸蠕变特性试验研究

采用自行设计加工的岩石拉伸试验装置,对砂岩进行了直接拉伸蠕变试验。结果表明:拉伸试验中蠕变量与总应变的比值明显高于压缩试验中相应值,表明岩石拉伸蠕变变形能力高于岩石单轴压缩蠕变。分析等时应力-应变曲线直线段斜率变化规律,得到Kelvin体弹性模量随时间变化的表达式,将其代入Kelvin模型中,得到一个改进的非线性广义Kelvin模型,并通过串联的方式,将之与一个能反映非线性加速蠕变特征的黏塑性体联结,组成一个新的非线性蠕变模型。利用非线性曲线拟合软件1stOpt,对试验曲线进行拟合,对模型参数进行辨识,对比试验曲线和拟合曲线,二者能较好地吻合,验证了模型的适用性。     

压实红黏土三轴蠕变特性试验及模型研究

利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪对中石油云南石化铁路专用线高填方路基的压实红黏土进行了一系列三轴蠕变试验,着重研究了压实红黏土在不同围压、不同应力水平以及不同排水条件下的蠕变特性。结果表明:围压、应力水平和排水条件对压实红黏土的蠕变特性均有显著影响;压实红黏土总体呈现衰减蠕变特征;不排水情况下得到的应力-应变等时曲线具有明显的非线性特征,且曲线成一曲线簇,具有“归一化”现象,而在排水情况下则呈一定线性关系;并根据应力-应变曲线确定了压实红黏土的长期强度为瞬时强度的0.54~0.72倍。基于不排水蠕变试验数据,建立适合该地区压实红黏土的经验蠕变模型,通过与Burgers模型对比发现,该模型参数少、易获取,且对试验数据拟合效果优于Burgers蠕变模型。     

岩石试件非线性蠕变模型及其稳定性分析

以改进的西原正夫模型为基础，利用岩石全过程应力．应变曲线与蠕变方程中参数的对应关系，建立参数非线性蠕变模型。通过对非线性蠕变模型和蠕变曲线的分析，把非线性蠕变问题通过局部线性化，得出了改进的西原正夫模型的稳定性条件，较好地反映了岩石试件的3阶段蠕变过程，尤其是非线性加速蠕变变形；同时，得出岩石试件蠕变稳定性的判别准则和蠕变变形、蠕变速率和蠕变加速度的解析表达式。     

煤岩渗透率演化规律及多尺度效应分析

 采用实验室试验与现场试验相结合的方法,分别开展实验室煤岩介质渗透率应力敏感性试验、全程应力–应变渗透率测定试验以及采动煤体渗透率观测试验3种方法对综放开采条件下煤岩渗透率演化规律进行研究,并将3种试验结果进行对比,认为应力大小及应力加卸载历史是影响煤岩介质渗透性演化的主要影响因素;确定实验室尺度较工程尺度而言,煤岩介质渗透率低2～4个数量级。同时分析3种试验结果的联系与差别,提出3种试验方法适用范围,为采矿工程中煤岩介质渗透性参数的正确选择提供可靠保障。     

Effect of incremental loading on the creep behaviour of chemically grouted sand

 This paper describes the results of a study on the stress-strain time dependent (creep) behaviour of silicate-Hardener 600B grouted Leighton Buzzard sand specimens when subjected to incremental loading at certain time intervals. Unconfined and confined multi-stage creep tests were conducted on sand specimens injected with different silicate content grouts which cover the range generally used in engineering practice. The laboratory results showed that creep movements increase with the increase in stress ratio causing a rise in strain rate which ultimately leads to creep rupture (complete failure). However, an increase in the stress ratio does not affect the linear relationship between logarithm of strain rate and the logarithm of time suggesting that the three parameter phenomenological relationship of Singh and Mitchell (1968) may be suitable to describe the multi-stage creep behaviour of silicate-Hardener 600B grouted sand. Received: 25 September 1998 · Accepted: 19 February 1999     

考虑初始应变的成都黏土分数阶导数经验蠕变模型

以成都黏土为研究对象,通过蠕变试验发现黏土变形包括瞬时弹性变形及蠕变变形,蠕变以衰减蠕变和加速蠕变为主,并且在第二级加载后具有显著初始应变。基于分数阶导数理论构建了应变时间的分数阶数学关系,采用双曲线关系构建了应力应变数学关系,并最终建立了考虑初始应变的成都黏土分数阶导数经验蠕变本构模型。通过模型的拟合验证,发现分数阶导数蠕变模型对各组蠕变试验的拟合规律一致,拟合系数均大于0.98,拟合初始应变与蠕变试验数据吻合,分数阶阶数n在前三级加载时均小于1,最后一级加载时大于1,表明在蠕变模型中考虑初始应变参数是有必要的,本文蠕变模型可有效反映成都黏土的非线性蠕变性质。因此,分数阶导数经验蠕变本构模型可有效地描述成都黏土蠕变全过程。     

高温下1770级φP5钢丝蠕变及应力松弛性能试验研究

鉴于高温下预应力钢丝蠕变、应力松弛及温度膨胀性能是影响预应力结构抗火性能的重要因素,以1770级低松弛预应力钢丝为对象开展了研究工作。完成了25个钢丝试件的高温蠕变试验,得到钢丝高温蠕变应变与时间的关系曲线,建立起钢丝高温蠕变应变计算公式,揭示出蠕变应变随温度升高、应力水平增长及蠕变时间延长而增大的规律;提出考虑高温蠕变影响的钢丝持久极限强度计算公式,揭示了高温下钢丝持久强度与高温下极限强度的差值随温度升高而增大的规律。完成了26个钢丝试件的高温下应力松弛试验,得到高温下钢丝应力松弛与时间的关系曲线,建立高温下钢丝应力松弛的计算公式,揭示了钢丝初应力越大,所受温度越高,松弛时间越长,应力松弛值越大的规律。完成1个钢丝试件的高温下温度膨胀试验,得到钢丝膨胀应变随温度升高而增长的规律,初步提出钢丝高温膨胀应变计算公式。