加速土工合成材料蠕变试验的时温叠加法简介

 因常规土工合成材料蠕变试验持续时间长,且不能预测设计使用年限蠕变特性的缺点,为此介绍了一种加速土工合成材料蠕变试验的新方法,即时温叠加法。该方法主要原理是：在几种不同的温度下和同一种荷载水平下,做较短期的蠕变试验。沿时间轴水平移动非参考温度下的蠕变曲线段使之与参考温度下的曲线图光滑连接,形成一条光滑的主曲线图。利用主曲线图就可以确定土工合成材料长期的蠕变特性。在阐述了时温叠加法发展历史的基础上,主要介绍了该法的步骤以及转换因子,同时指出了该方法存在的一些问题。     

新型多功能土-土工合成材料试验机在筋土相互作用研究中的应用

土-土工合成材料的相互作用是加筋机理研究中的重要问题,筋材性质是加筋土结构设计中的关键参数。为了真实模拟筋材在土中的受力条件,获得更符合实际的材料特性参数,深入探讨筋土相互作用规律,在原土-土工合成材料界面直剪试验仪的基础上,研制了新型的土-土工合成材料多功能试验机。该机采用双伺服电机控制及全自动数据采集系统,通过不同辅助手段和控制模式,可完成土-土工合成材料的界面直剪、拉拔、侧限约束拉伸以及侧限约束蠕变试验。采用不同类型的土工格栅和砂土进行了多项试验,对筋材与土的界面特性、以及筋材在约束作用下的拉伸特性和蠕变特性及其影响因素进行了探讨。试验成果充分验证了该机性能的稳定性和可靠性,为深入掌握筋土相互作用特性提供重要试验依据。     

低荷载水平下土工格栅加速蠕变试验

由于常规蠕变试验持续时间长,且对试验环境的温度、湿度等条件具有严格要求,因此常规蠕变试验方法耗时长、费用高;同时常规蠕变试验不能预测设计使用年限内的蠕变特性,为此提出了加速蠕变试验的短期时温叠加法。运用短期时温叠加法原理,通过利用室内三头电子蠕变试验机,对高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅进行了10%,20%,30%荷载水平下3组短期蠕变试验,预测了该土工格栅在低荷载水平下的长期蠕变特性。结果表明:土工格栅在10%,20%,30%低载荷水平下的长期蠕变应变值较低,其中在10%载荷水平下的长期(10⁶ h)应变值维持在2%以内;短期时温叠加法可以用相对更短的时间来预测土工格栅的长期蠕变应变及刚度值。该研究可为工程实际应用提供依据。     

土工织物老化性能试验研究

通过对辽河护岸、大洼防潮堤护坡进行的两种土工织物老化性能野外试验、工程跟踪试验和国内外土工织物老化性能试验资料进行分析研究，得出了土工合成材料在有岩土防护条件下至少有30年以上的使用期，若岩土保护严密，初始强度达500N／(5cm)以上，则使用年限可达50年的结论、根据土工织物的老化特点和规律，应用中可采取添加防老化剂、进行物理防护、缩短暴露时间及合理选择土工合成材料等措施。     

信息博览

利用新型土工合成材料克服松软土地 工程兵工程学院利用新型土工合成材料克服松软土地,快速构筑临时性道路的研究成果,具有简便、迅速、造价低、实用性强等特点。土工合成材料是由高分子聚合物合成的用于岩土工程的材料。此项技术采用了土工织物和土工格栅两种土工合成材料。土工织物一般由相互正交的经丝和纬丝织成,或将两种纤维丝置于热辊之间加压,用所谓的压粘法制     

土工合成材料在我省水利工程中的应用

1 前言 土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,它以合成纤维、塑料、合成橡胶等聚合物为原料制成,根据功能可分为土工膜、土工织物和特种土工合成材料等类型。10年来,我国土工合成材料的开发、研究和应用已有了飞速发展,随着试验、研究、设计、施工等经验     

土工合成材料在土石坝工程中的应用

虽然我国应用土工合成材料起步较晚,但近期在土石坝工程中已用得相当广泛。应用最多的有土工织物和土工薄膜。土工合成材料在土石坝工程中的应用目前多在以下几方面: 一、坝面护坡土工织物用于土石坝的上游护坡,在国内外都是近几年的事。因为缺乏对土工织物各种性能深入的了解和必要的实践,所以应用较晚。我国云南省麦子河水库首先于1984年在土坝上游面大面积使用,收到了很好效果。随     

土工合成材料工程特性和应用技术研究

正土工合成材料包括土工织物、土工膜、土工格栅、网垫、复合型土工合成材料等,已广泛应用于水利、公路、铁路、建筑、港口、采矿、军工等工程的各个领域。长江科学院是国内最早开展土工合成材料工程应用研究的单位之一,拥有全套上土工合成材料测试分析和试验设备,     

土工格栅户外老化试验初步研究

作为一类特殊的高分子材料,土工合成材料越来越广泛地应用于水利、交通、环境工程等各个领域。在其服役期限内,能否保持一定的力学性能对整个工程的稳定性至关重要。研究高分子土工合成材料的老化性状,从而准确预测土工合成材料在各种环境条件下的使用寿命,已成为目前岩土工程的研究热点之一。在长江科学院土工合成材料户外老化试验基地开展了HDPE土工格栅的户外光氧老化试验。试验结果表明:在9个月内,土工格栅的拉伸强度基本保持不变甚至还有增高的趋势,这可能是由于高分子内部的二级反应补偿了紫外线的老化。紫外线提供了化学交联所需的能量,使得聚合物分子发生交联反应,轻微的收缩导致织物纤维被拉紧,使强度增大。这使得土工格栅强度在前期(9个月)得到一定程度的改善。9个月后,强度开始降低。本老化试验基地的远期研究成果可提供长时序土工合成材料老化性能物理力学指标的第一手资料。     

土工合成材料老化指标的研究

为了了解土工合成材料的抗紫外线老化的能力,在重庆和昆明地区,分别对应用于边坡防护和挡土墙工程中的4种土工合成材料进行了户外现场模拟老化试验,得到了它们在0、50%、100%等3种不同植被覆盖率条件下抗拉强度随老化时间变化的一些规律.并利用灰色系统理论的GM(l,1)模型对模拟老化试验结果进行了分析与预测,确定了4种土工合成材料分别在不同工程状况下的紫外线老化折减系数的取值范围.     

不同围压和层理下板岩三轴蠕变试验及损伤模型研究

为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为 0°和 90°的 2 组岩样( 0°为平行组; 90°为垂直组) ,分别进行 5 MPa、10 MPa、15 MPa 围压下的三轴蠕变试验。结果显示: 板岩在三轴应力条件下的蠕变具有瞬时弹性阶段、稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段这三个阶段特征; 在同一围压下,垂直组试样加载级数大于平行组岩样加载级数; 垂直组试样的瞬时弹性应变高于平行组试样; 垂直组试样的累计蠕变应变均低于平行组试样。计算长期强度与峰值强度的比值得到垂直组试样的强度损伤低于平行组试样; 围压越高,试样蠕变变形越小,峰值强度和长期强度越高。基于 Kachanov 蠕变损伤理论,考虑层理角度的损伤,引进一个弹塑性损伤元件,建立了描述不同层理角度板岩蠕变过程的改进西原模型,用该模型对试验数据进行拟合,结果表明: 模型能够较好地反映蠕变三阶段; 垂直组试样的弹性模量、黏滞系数比平行组试样相对较大,蠕变参数基本随着围压的增大而增大,体现了围压效应,这与试验结果相吻合。     

非饱和重塑黄土三轴蠕变试验研究

为研究陕西咸阳扶风地区黄土边坡的稳定性,利用SR-60型双联三轴蠕变仪针对非饱和重塑黄土进行了三轴固结排水蠕变试验。试验结果表明:试样含水率、固结围压和偏应力水平对蠕变变形具有明显的影响。表现为:当含水率较大、固结围压较小时,蠕变变形量大,蠕变现象明显;当其他条件一定时,在偏应力水平较大条件下,试样变形大,蠕变现象明显。在数据分析的基础上建立了经验模型,并与Singh-Mitchell和Mesri模型对比后发现,新模型具有精度高、参数少且参数容易获得等优点,能较好地模拟该地区黄土蠕变过程。     

滑带蠕变特征研究现状分析

对国内外滑带蠕变特征的研究现状进行了综述,包括滑坡的宏观蠕变特征、滑带显微结构特征、滑带蠕变机理试验研究、滑带蠕变本构方程研究。指出了研究工作中应该加强的几个方面,如滑带蠕变模型的适用局限性、注重新技术及新方法的引用、重视水对蠕变机理作用等。     

三峡枢纽岩体结构面蠕变模型初步研究

本文根据三峡枢纽三斗坪坝址区各类岩体结构面室内剪切蠕变试验的剪应变-时间关系曲线,得出了蠕变经验方程,它们在初始蠕变阶段为负指数函数形式;等速蠕变阶段为线性函数。而后,又将经验方程进一步抽象化,给出了三峡枢纽岩体结构面的蠕变全过程组合模型,并计算了所给模型方程中的各种参数。本文提出的蠕变全过程模型,描述了岩体结构面应力-应变-时间关系,它为数值分析提供了基础。     

三峡工程船闸区花岗岩蠕变特性试验研究

本文叙述了三峡船闸区弱风化和微新岩石的压缩蠕变试验及方法;将蠕变强度和瞬时强度作了比较;拟合出了蠕变曲线经验公式;得到了蠕变理论模型及其参数。试验结果表明,三峡船闸区弱风化和微新岩石虽属坚硬岩石,其强度仍存在时间效应,为工程设计长期稳定计算提供了蠕变模型及其参数。     

红层滑坡滑带土经验型蠕变模型研究

四川盆地及边缘广泛分布红层边坡,对人类生命财产带来巨大威胁。滑带土的蠕变特性直接关系到红层边坡的长期稳定性,采用CSS-2901TS土体三轴流变试验机进行三轴固结不排水压缩蠕变试验,以研究红层滑坡滑带土蠕变特性。针对蠕变试验成果,结合经验模型理论,通过双曲线函数描述应力-应变关系,并引入Log-Modified函数来描述应变-时间关系,建立一种新的经验型蠕变模型。利用ε/D-ε关系曲线和Levenberg-Marquardt算法及通用全局优化法求解模型参数。采用所建模型对蠕变曲线进行辨识,R2总体在0.97以上,克服了常规经验型蠕变模型难以辨识加速蠕变阶段的困难。经过验证,所建模型能准确地描述红层滑坡滑带土的蠕变特性。     

紫红色泥岩三轴蠕变力学特性试验研究

为揭示泥岩在不同应力环境下的蠕变力学特性,对取自某在建工程的紫红色泥岩分别进行围压为0.5,1.0,2.0,5.0 MPa的分级加载蠕变试验。试验研究表明围压越大,泥岩的强度越大,塑性变形能力越强,流变特性越显著;相同围压下,稳态蠕变速率随偏应力呈幂指数函数型增长;相同偏应力下,稳态蠕变速率随围压升高而降低;利用等时应力-应变曲线法,得到泥岩的长期强度分别为11,16,22.5,29 MPa,均较各自围压下短期强度值降低40%~45%;通过摩尔强度准则得到的长期内聚力和内摩擦角分别为3.09 MPa和34.8°,分别较短期参数降低20.6%和25.9%。根据研究成果给出了一种带应变触发的分数阶蠕变本构模型,理论曲线与试验曲线拟合度良好,能较好地模拟泥岩的蠕变全过程。     

堆石料蠕变试验方法研究

堆石料是土石坝的主要填筑材料,其蠕变特性研究是土力学热点之一。蠕变试验的方法主要有三轴试验和单向压缩试验两种。三轴试验是研究堆石料常用的试验方法,其轴向变形主要是偏应力引起的剪切变形。而单向压缩试验,作为一种可以研究 K0 状态下堆石料的蠕变特性的试验方法,目前对此的研究较少。应用大型三轴仪(Ф300mm) 和大型叠环式固结渗透仪(Ф500 mm) ,选用双江口堆石料,分别进行了堆石料的蠕变试验,成果表明两种蠕变试验的剩余蠕变量与时间的关系都可以采用幂函数准确表达。三轴试验成果验证了九参数蠕变模型的通用性,根据单向压缩试验成果提出了简单的经验公式。最后对两种试验成果进行了比较分析,发现单向压缩蠕变可以视为应力水平为 0.4 时的三轴蠕变,其不能反映应力水平对堆石料蠕变特性的影响。因此,要对堆石料进行蠕变研究,宜采用三轴蠕变试验。     

Adachi-Oka蠕变模型参数敏感性分析

为了研究蠕变模型参数的敏感性,基于Adachi-Oka屈服面蠕变模型,通过对软黏土地基的固结计算,分析了本构参数对计算结果的影响。研究结果表明:至计算完成时(1 a后),地基土体的沉降随着土层深度的增加而减小,超孔压随着土层深度的增加而增大,荷载作用区右侧区域出现了"反拱"现象。参数敏感性分析表明,对沉降影响较大的参数是临界应力比、弹性剪切模量、压缩指数及黏塑性参数,其中以临界应力比对计算结果最为敏感。建议在进行位移反分析时,重点对上述参数进行调整,其余参数可以通过经验或相关规范取值。     

混凝土固化徐变理论在拱坝徐变试验成果中的应用分析

介绍和分析了混凝土固化徐变理论的特点与适用条件。对二滩水电站大坝不同岩性的全级配混凝土徐变试验成果进行了研究,采用固化理论对试验数据进行分析,说明固化徐变理论能够准确拟合徐变函数,对建立混凝土非线性徐变理论模型有重要的应用价值。