原狀黃土與混凝土接觸面特性的大型單剪試驗(yàn)研究

礫石墊層-混凝土接觸面力學(xué)特性單剪試驗(yàn)研究　——混凝土面板壩的安全與面板的受力狀態(tài)密切相關(guān)。混凝土面板與礫石墊層料的特性有較大差異，兩者之間接觸面的力學(xué)特性，對(duì)于面板的應(yīng)力與變形具有重要影響。結(jié)合國(guó)內(nèi)在建的水布埡高面板堆石壩的設(shè)計(jì)科研需要，研...

礫石墊層—混凝土接觸面力學(xué)特性單剪試驗(yàn)研究——混凝土面板壩的安全與面板的受力狀態(tài)密切相關(guān)?；炷撩姘迮c礫石墊層料的特性有較大差異，兩者之間接觸面的力學(xué)特性，對(duì)于面板的應(yīng)力與變形具有重要影響。結(jié)合國(guó)內(nèi)在建的水布埡高面板堆石壩的設(shè)計(jì)科研需要，研制...

采用大型直剪儀進(jìn)行粉質(zhì)黏土與再生混凝土及普通混凝土的接觸面剪切試驗(yàn),用建筑垃圾和鐵尾礦配制再生混凝土,接觸面采用在粉質(zhì)黏土上現(xiàn)澆混凝土形成,研究不同法向應(yīng)力下接觸面的剪切特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:再生混凝土接觸面的剪切位移-剪應(yīng)力曲線與普通混凝土接觸面的類似；接觸面的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力呈線性關(guān)系,在相同法向應(yīng)力下再生混凝土接觸面的抗剪強(qiáng)度大于普通混凝土接觸面的抗剪強(qiáng)度；兩種接觸面的抗剪強(qiáng)度均小于土體自身的抗剪強(qiáng)度。接觸面的初始剪切剛度模量隨著法向應(yīng)力的增加而增大,剪切剛度模量與大氣壓強(qiáng)的比值與法向應(yīng)力與大氣壓強(qiáng)的比值在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系上呈線性關(guān)系。

采用大型直剪儀進(jìn)行紅黏土與混凝土接觸面的單向直剪試驗(yàn),研究不同法向應(yīng)力與混凝土表面、不同粗糙度條件下接觸面的力學(xué)特性,對(duì)紅黏土與混凝土接觸面的應(yīng)力、應(yīng)變及破壞形式進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：隨著接觸面粗糙度的增大,接觸面的抗剪強(qiáng)度以及殘余強(qiáng)度增大,黏聚力增大,內(nèi)摩擦角減小;在剪切初始,法向位移隨著切向位移的增大而減小,表現(xiàn)為剪縮,之后隨著切向位移的繼續(xù)增大,法向位移增大,表現(xiàn)為剪脹,剪脹速率基本相同;在剪縮階段,剪縮速率隨著法向應(yīng)力或粗糙度的增大而增大;在剪脹階段,剪脹速率也隨著粗糙度的增大而增大,隨著法向應(yīng)力的增大,剪脹速率基本不變。

土與混凝土接觸面力學(xué)特性直接影響到樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮,相關(guān)研究對(duì)抗拔樁設(shè)計(jì)及應(yīng)用至關(guān)重要。采用大型剪切系統(tǒng),設(shè)計(jì)試驗(yàn)剪切模型箱,通過(guò)將預(yù)制混凝土板置于剪切裝置中,以模擬抗拔樁的實(shí)際受力情況,分別從剪應(yīng)力-剪切位移曲線、接觸面剪切強(qiáng)度及剪縮剪脹性3個(gè)角度進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:剪應(yīng)力達(dá)到峰值強(qiáng)度后隨剪切位移的增加線性遞減,且在不同法向應(yīng)力作用下,減小速率近似相等；接觸面最大剪應(yīng)力隨著法向應(yīng)力的增大而增大,兩者呈良好的線型關(guān)系,但隨含水率的增大而減??；接觸面抗剪強(qiáng)度隨含水率的增大而逐漸減小,相同法向應(yīng)力下其值遠(yuǎn)低于土體抗剪強(qiáng)度；當(dāng)法向應(yīng)力較小,土樣含水率較低時(shí),土體發(fā)生剪脹現(xiàn)象,而在其他條件下均為剪縮,法向應(yīng)力越大,其剪縮量越大。

利用改裝自rmt-150b的直剪試驗(yàn)儀在不同法向應(yīng)力下進(jìn)行了含水量為0%、8%、16%、24%的粗砂與具有4種不同粗糙度、強(qiáng)度混凝土基底的接觸面直剪試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)法向應(yīng)力等于2mpa時(shí),隨接觸面粗糙度的增加,達(dá)到極限抗剪強(qiáng)度的剪切位移先增加后減??；當(dāng)法向應(yīng)力大于2mpa時(shí),達(dá)到極限剪切強(qiáng)度的剪切位移基本不再隨接觸面粗糙度而變化；在法向應(yīng)力相同的情況下,干砂初始抗剪剛度較濕砂大。依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析可知:高應(yīng)力直剪條件下,粗砂與混凝土接觸面的剪應(yīng)力剪切位移關(guān)系可用雙曲線模型描述。直觀分析結(jié)果表明:極限抗剪強(qiáng)度受法向應(yīng)力影響最大,且與應(yīng)力呈線性相關(guān),其次為接觸面粗糙度,含水量的影響略高于混凝土界面強(qiáng)度；初始抗剪剛度隨法向應(yīng)力、接觸面粗糙度、基底硬度的增大而增大,接觸面初始剪切剛度所受因素影響從大到小依次為法向應(yīng)力、含水量、接觸面粗糙度、基底硬度；顆粒相對(duì)破碎受法向應(yīng)力影響最大,其次為含水量,再次為基底硬度,接觸面粗糙度影響最小,并且顆粒相對(duì)破碎隨法向應(yīng)力增達(dá)而增大,隨混凝土粗糙度與基底硬度的增大而減小,隨含水量增加存在破碎的破碎峰值。

為分析混凝土與混凝土接觸特性,采用直剪試驗(yàn)和單軸壓縮試驗(yàn)分別研究了混凝土與混凝土接觸法向和切向接觸特性。試驗(yàn)結(jié)果表明接觸面剪切應(yīng)力隨剪切位移變化過(guò)程可分為彈性變形階段、塑性硬化變形階段;剪切應(yīng)力達(dá)到峰值后,接觸面仍處于較高的應(yīng)力狀態(tài),試件局部位置出現(xiàn)破壞。archhard非線性摩擦冪次準(zhǔn)則能夠較好的描繪出剪切應(yīng)力峰值與軸向應(yīng)力的關(guān)系,為相似接觸條件問(wèn)題剪切應(yīng)力峰值的估計(jì)和預(yù)測(cè)提供依據(jù)。在混凝土未產(chǎn)生破壞時(shí),接觸面的法向和切向接觸剛度可分別取值為28.95、12.77mpa/mm,為相似接觸條件的分析計(jì)算提供參考。

針對(duì)砂礫石過(guò)渡料與瀝青混凝土所形成的接觸面進(jìn)行了力學(xué)特性試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:接觸面的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力基本成線性關(guān)系;接觸面的切向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系未出現(xiàn)明顯的應(yīng)變軟化;接觸面剪應(yīng)力與相對(duì)剪切位移呈現(xiàn)出較好的雙曲線關(guān)系,隨著接觸面上法向應(yīng)力的增大,達(dá)到峰值強(qiáng)度所需的剪切位移也增大,所形成雙曲線的初始段的斜率也增大。將試驗(yàn)所得參數(shù)值代入clough-duncan非線性彈塑性模型進(jìn)行擬合,結(jié)果表明平均級(jí)配和上包線級(jí)配砂礫石的剪切應(yīng)力與剪切位移的試驗(yàn)曲線與擬合曲線的形式整體趨勢(shì)基本吻合,說(shuō)明砂礫石過(guò)渡料與瀝青混凝土所形成的接觸面可以用該非線性模型進(jìn)行模擬。

文章結(jié)合文山州馬鹿塘水電站二期工程150m級(jí)高面板堆石壩,進(jìn)行可行性研究設(shè)計(jì)期間,對(duì)墊層料與面板接觸面力學(xué)特性,進(jìn)行了不同接觸面工況下的大型直剪試驗(yàn)研究,并利用古德曼(goodman)等人所建立的接觸面一維單元數(shù)學(xué)模型,整理系列試驗(yàn)資料和進(jìn)行曲線預(yù)測(cè),得出了供設(shè)計(jì)進(jìn)行有限元分析取用的合理的計(jì)算參數(shù),從中得出了一些有益的結(jié)論,也為今后類似工程試驗(yàn)研究提供借鑒。

粉煤灰樁—土接觸面特性的試驗(yàn)研究——利用常規(guī)直剪儀，對(duì)粉煤灰樁料-土進(jìn)行了大量直剪試驗(yàn)，探計(jì)了粉煤灰樁料-土接觸面的強(qiáng)度特性．對(duì)接觸面的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系作了討論。得出了不同工況下粉煤灰樁料-土接觸面上的goodman單元之非殘性參數(shù)，可供粉煤灰樁復(fù)臺(tái)地基數(shù)...

高應(yīng)力下土與結(jié)構(gòu)接觸面剪切特性的試驗(yàn)研究——高應(yīng)力下土與結(jié)構(gòu)接觸面剪切特性的研究是當(dāng)前井壁破裂理論研究的關(guān)鍵之一，本文對(duì)高應(yīng)力作用下的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)過(guò)程做了簡(jiǎn)要的介紹。

砂土與鋼材接觸面剪切特性的試驗(yàn)研究——對(duì)應(yīng)變直剪儀進(jìn)行改裝，在改裝后的剪切儀上進(jìn)行了干燥及飽和的砂土同光滑及粗糙的鋼材接觸面的單剪試驗(yàn)。研究結(jié)果表明：當(dāng)法向應(yīng)力為50、100kpa時(shí)，砂土與鋼材界面剪應(yīng)力、剪切位移關(guān)系曲線呈非線性關(guān)系；當(dāng)法向應(yīng)力為...

砂土與鋼材接觸面剪切特性試驗(yàn)對(duì)比研究——為了研究砂土與鋼材接觸界面剪切特性，對(duì)原有的及改裝后的dsj一2型電動(dòng)四聯(lián)等應(yīng)變直剪儀上分別進(jìn)行了砂土同鋼材界面的單剪試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)，并做了對(duì)比分析。研究結(jié)果表明：1)單剪試驗(yàn)下在法向應(yīng)力5okpa、100kpa時(shí)，砂...

為研究粘土與木材接觸面剪切特性,在原有及改裝后的dsj-2型電動(dòng)四聯(lián)等應(yīng)變直剪儀上分別進(jìn)行了粘土同木材界面的直剪和單剪試驗(yàn),并作了對(duì)比分析。結(jié)果表明:單剪試驗(yàn)下粘土與木材界面的剪應(yīng)力-剪切位移曲線開(kāi)始階段呈剛性關(guān)系,經(jīng)非線性彈性階段后由應(yīng)變硬化段、應(yīng)變軟化段、塑性流動(dòng)段組成;直剪試驗(yàn)下均成雙曲線關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,提出了界面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)換算公式(直剪試驗(yàn)下得到的界面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)乘以小于1的系數(shù)),以修正應(yīng)用于設(shè)計(jì)的直剪試驗(yàn)結(jié)果。

粘土與木材接觸面剪切特性試驗(yàn)對(duì)比研究——為研究粘土與木材接觸面剪切特性，在原有及改裝后的dsj一2型電動(dòng)四聯(lián)等應(yīng)變直剪儀上分別進(jìn)行了粘土同木材界面的直剪和單剪試驗(yàn)，并作了對(duì)比分析。結(jié)果表明：?jiǎn)渭粼囼?yàn)下粘土與木材界面的剪應(yīng)力一剪切位移曲線開(kāi)始階段呈...

在大型土與結(jié)構(gòu)接觸面循環(huán)加載剪切儀上添加了拉拔試驗(yàn)?zāi)K,進(jìn)行了大尺寸的粗粒土與土工布接觸面的單調(diào)和往返剪切試驗(yàn)以及土工布拉拔試驗(yàn)。剪切試驗(yàn)結(jié)果表明,粗粒土與土工布接觸面出現(xiàn)了一定程度的應(yīng)變軟化,相對(duì)法向位移的變化受法向應(yīng)力影響很大,并表現(xiàn)出異向性。土工布拉拔試驗(yàn)結(jié)果表明,由于土與土工織物接觸面的剪脹造成該類接觸面的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力不再是線性關(guān)系;將接觸面剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)方法結(jié)合起來(lái)是研究土與土工織物接觸面力學(xué)特性較為全面和合理的手段。

為了研究結(jié)構(gòu)表面粗糙度對(duì)土與結(jié)構(gòu)接觸面循環(huán)剪切特性的影響,采用大型直剪儀進(jìn)行了不同粗糙度與不同法向應(yīng)力條件下紅黏土與混凝土接觸面的循環(huán)剪切試驗(yàn),分析粗糙度對(duì)接觸面循環(huán)剪切應(yīng)力與剪切體變的影響規(guī)律.試驗(yàn)結(jié)果表明:不同條件下接觸面都呈現(xiàn)出循環(huán)剪切軟化特征,同一循環(huán)周次接觸面剪切強(qiáng)度隨粗糙度的增大而增大；循環(huán)剪切過(guò)程中接觸面表現(xiàn)出明顯的剪縮特征,接觸面最終剪縮量隨粗糙度的增大而增大.隨著循環(huán)次數(shù)的增加,接觸面剪切剛度和阻尼比逐漸減小并趨于穩(wěn)定.結(jié)構(gòu)表面粗糙度的增大能提高接觸面剪切剛度,但對(duì)接觸面阻尼比的影響不明顯.

蘭州原狀黃土剪切強(qiáng)度特性的試驗(yàn)研究——對(duì)蘭州原狀黃土不同剪切方位、不同含水量試樣進(jìn)行了一系列常規(guī)三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)研究．根據(jù)三軸剪切試驗(yàn)結(jié)果，分析了含水量和剪切方位對(duì)蘭州黃土剪切強(qiáng)度參數(shù)的影響，得出原狀黃土的粘聚力和內(nèi)摩擦角并不是一個(gè)常...

影響hdpe膜與砂土接觸面摩擦特性因素的斜板試驗(yàn)研究——使用斜板儀量測(cè)了hdpe膜與砂土接觸面的摩擦特性參數(shù)。為了分析影響摩擦特性的因素，試驗(yàn)中使用3種粗糙度的hdpe膜和3種狀態(tài)的砂。為了模擬低應(yīng)力條件下的接觸特性，斜板儀的正應(yīng)力控制在1．0-9．0kpa之間...

土與結(jié)構(gòu)接觸面是工程中經(jīng)常遇到的,剪切試驗(yàn)是研究界面特性的主要方法之一。單剪試驗(yàn)既可以研究界面的特性,又可以考慮土體受力變形的實(shí)際特征,土體變形和界面錯(cuò)動(dòng)位移的關(guān)系是尚未被注意的問(wèn)題。通過(guò)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的靜、動(dòng)力單剪試驗(yàn)和進(jìn)行不同法向應(yīng)力、不同剪切應(yīng)力幅值的對(duì)比試驗(yàn),得到界面位移與循環(huán)周數(shù)、土體應(yīng)變的試驗(yàn)曲線。結(jié)果表明,靜力單剪試驗(yàn)的初期剪應(yīng)力迅速增大,其后增長(zhǎng)速率逐漸減小,沒(méi)有出現(xiàn)軟化現(xiàn)象;在剪切初期,主要是土體發(fā)生剪切位移,達(dá)到一定位移量后,土體和鋼板之間開(kāi)始出現(xiàn)較為明顯的滑移;在一定的土體應(yīng)變范圍內(nèi)靜力單剪界面錯(cuò)動(dòng)位移和土體應(yīng)變有近似線性關(guān)系;動(dòng)力單剪的界面錯(cuò)動(dòng)位移和土體應(yīng)變有很好的線性關(guān)系;靜動(dòng)力試驗(yàn)界面位移與土體應(yīng)變關(guān)系線的斜率總體上靜力試驗(yàn)結(jié)果高于動(dòng)力試驗(yàn)值,線性關(guān)系的斜率變化范圍不大。

疏排水沉降引起的豎直附加力導(dǎo)致了華東地區(qū)多個(gè)立井井筒破裂,高應(yīng)力下土與結(jié)構(gòu)界面剪切特性研究是解決這一工程問(wèn)題的關(guān)鍵.在自行加工、改造的高應(yīng)力單剪儀試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行了一系列單剪試驗(yàn).試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明高應(yīng)力下砂土同鋼材界面剪應(yīng)力-剪切位移關(guān)系可用非線性彈性-理想、塑性本構(gòu)關(guān)系描述;高應(yīng)力下界面的強(qiáng)度準(zhǔn)則符合無(wú)粘聚力的莫爾-庫(kù)侖公式表示.

現(xiàn)澆混凝土每立方米混凝土中模板接觸面積參考表 序號(hào)項(xiàng)目單位（m3）模板接觸面積（㎡）序號(hào)項(xiàng)目單位（m3）模板接觸面積（㎡） 1.帶 形 基 礎(chǔ) `m33.07224.過(guò)梁m9.681 2.無(wú)筋混凝土m33.66625.拱梁m7.622 3.有梁有筋m32.91726.弧形梁m8.374 4.無(wú)梁有筋m30.59427.圈梁m6.579 5.帶形 基礎(chǔ) 毛石混凝土m32.03528.弧形圈梁m6.301 6.無(wú)筋有筋混凝土m32.10729.直形墻m7.440 7.杯形基礎(chǔ)m31.83630.電梯井壁m13.004 8.滿堂 基礎(chǔ) 無(wú)梁式m30.46031.有梁板m6.901 9.有梁式m31.29532.無(wú)梁板m4.85