干湿循环对改良膨胀土抗剪强度影响分析

通过对干湿循环后的掺石灰和砂混合料的改良膨胀土进行直接剪切试验,研究了干湿循环对于改良膨胀土抗剪强度影响。结果表明,龄期对于掺石灰和砂混合料的改良膨胀土抗剪强度影响较大,并且发现干湿循环五次后,随着干湿循环次数的增大,改良膨胀土的抗剪强度降低。     

干湿-碳化耦合作用对全珊瑚海水混凝土耐久性的影响

通过对不同强度等级的全珊瑚海水混凝土(CASC)进行海水干湿循环试验和海水干湿-碳化耦合循环试验,以表面状态、质量损失率、动弹性模量、超声波波速、立方体抗压强度为评价指标,研究干湿循环、碳化和干湿-碳化耦合作用对CASC耐久性的影响.结果表明:干湿循环、干湿-碳化耦合作用下,CASC的质量损失率均随着侵蚀时间的延长而逐...     

基于PFC2D黏性土与混凝土接触面剪切试验研究

基于颗粒离散元理论、单轴及双轴压缩试验可获得混凝土及土体细观强度参数,将其应用到黏性土与混凝土直剪试验中。研究表明：PFC^2D软件能够从细微观尺度揭示土体-混凝土两种不同材料界面处剪切破坏机制,直剪试样经历了四阶段,分别为弹性阶段、弹塑性阶段、强度软化阶段及残余强度阶段;接触界面裂纹的快速贯穿是导致强度软化的主因,在直剪试验加载过程中接触界面及离界面较近区域土体会随混凝土一起变形,直至试样达到土体抗剪强度为止。     

钢筋增强超高韧性水泥基复合材料梁的剪切性能试验研究

目的：揭示不同剪跨比和配箍率的钢筋增强超高韧性水泥基复合材料（RUHTCC）梁的抗剪性能,为超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）用于结构关键抗剪部位提供参考。方法：基于抗剪试验结果,阐明剪跨比和配箍率对RUHTCC梁抗剪性能的影响,明确UHTCC与箍筋之间的复合抗剪效应,揭示 RUHTCC 梁的抗剪机理。方法：以剪跨比和配箍率为变量参数,通过 RUHTCC梁在跨中集中荷载作用下的弯曲试验,研究RUHTCC 梁的剪切裂缝形态、荷载-挠度行为、破坏模式、开裂剪切强度和极限剪切强度等抗剪性能,并结合试验结果,分析 RUHTCC 梁的剪力传递机理。结论：1. RUHTCC梁呈现出优良的剪切抗力以及稳态的斜裂缝扩展过程和多缝剪切开裂行为。2.配置少量的箍筋可将典型的剪切破坏转变为较为延性的弯剪破坏甚至弯曲破坏。然而,箍筋的配置并未显著提高 RUHTCC 梁的抗剪能力,同时耦合UHTCC与箍筋也没有表现出协同抗剪效应。3.拉杆-拱模型和桁架-拱模型可用以描述RUHTCC短梁和细长梁的抗剪机理。     

纹理特征对钢与砂界面剪切性能的影响

结构物表面纹理形态与土体颗粒分布对结构物-土体界面剪切性状具有显著影响。利用自行改制的直剪仪对钢-标准砂界面剪切特性进行研究,分析剪切应力-剪切位移关系、不同纹理深度下的峰值剪切应力变化规律及界面抗剪强度指标变化规律。结果表明：试验峰值剪切应力与法向应力呈正相关关系;垂直纹理方向剪切的峰值剪切应力大于顺纹理方向的峰值剪切应力;试验峰值剪切应力随纹理深度的增加而增加,之后保持某一稳定值上下波动;纹理深度存在临界值,集中在0.64～0.89 mm范围内,H/d₅₀值集中在5.8～8.1范围内;粗糙界面的摩擦角比光滑界面大;界面摩擦角随纹理深度的增加而增大,大于临界值时,界面摩擦角将保持一稳定值。     

非饱和直剪仪改造及砂土-结构剪切试验

土与结构相互作用问题涉及实际工程的多个方面,研究土-结构接触面力学特性是解决该问题的基础。通过对常规非饱和直剪仪进行改造,并利用改造的非饱和直剪仪进行非饱和砂土-结构接触面剪切试验,研究了基质吸力、结构面类型和净法向应力对接触面抗剪强度的影响。结果表明：基质吸力对非饱和砂土-结构接触面的界面黏聚力影响较大,对界面摩擦角影响较小;随着基质吸力的增加,非饱和砂土-混凝土接触面的抗剪强度先增大后减小,存在峰值效应;基质吸力对非饱和砂土-钢接触面的抗剪强度影响较小,基质吸力不变的条件下,随着净法向应力的增加,砂土-钢接触面的抗剪强度呈非线性增长;净法向应力对非饱和砂土-结构接触面对应基质吸力的界面摩擦角（δb）的影响较小。最后,建立了基于峰值效应的非饱和砂土-混凝土接触面抗剪强度公式。     

基于粘结性能的桥面防水室内外试验分析

桥面防水粘结层性能的优劣直接影响桥面沥青铺装层的使用寿命.采用室内剪切试验和拉拔试验分析桥面防水粘结层材料性能,认为层间抗剪强度及粘结强度受温度影响大,并且随着试验环境温度的升高而减小.现场拉拔试验研究了不同温度下四种粘层材料与桥面板的粘结强度变化规律,其粘结强度同样随着试验环境温度的升高而减小.研究认为,采用剪切试验与拉拔试验能够综合评价高稳和低温情况下沥青混合料与粘结层的整体性能,还可以作为桥面粘结层是否满足抗剪要求的验证指标.     

膨胀性对膨胀土强度影响的试验研究

为了研究不同膨胀性膨胀土强度的变化规律,通过对原始土料添加主要成分为蒙脱石的膨润土配制了不同膨胀性的试样,对不同膨胀性的试样分别进行了1~5次干湿循环过程,使试样具有不同的裂隙开展程度,对不同膨胀性及不同裂隙开展程度的试样拍照,并进行饱和状态下的抗剪强度试验.试验结果反映了干湿循环后膨胀性对试样裂隙开展程度、抗剪强度指标的影响以及膨胀性对膨胀土强度的影响仍是通过裂隙作用实现的,揭示了膨胀性对膨胀土强度影响的规律;给出了裂隙充分发展的强度指标随自由膨胀率变化的关系,建立了采用自由膨胀率来估算膨胀土饱和强度的经验公式.     

直剪试验剪切面积计算方法对抗剪强度的影响

现行直剪试验抗剪强度计算中忽视了剪切过程中随剪切位移的增大、剪切面在不断减小的实际情况,没有考虑剪切面面积对抗剪强度的影响,使得试验结果偏离试样的真实强度。为了分析剪切面面积对抗剪强度的影响,该文重新建立数学模型,提出了3种剪切面面积计算方法,通过加装剪切位移量测系统对直剪仪进行改装并进行了试验验证,分析了剪切面面积对抗剪强度的影响。研究成果提高了直剪试验抗剪强度计算的精度,使得试验结果更接近试样的真实强度。     

图像处理技术在裂隙土直剪实验教学中的应用

该文将图像处理技术引入土力学实验,开展了裂隙性土直剪实验教学研究。首先,介绍了图像处理技术的操作流程,并利用该技术分析了土体裂隙形态的发育和裂隙参数的变化;然后,通过直剪实验研究了裂隙性土体的抗剪强度指标随干湿循环次数的变化规律;最后,结合上述实验结果,探明了土体抗剪强度与其裂隙发育的关联机制。实验结果表明,土样裂隙呈现出由微小裂隙萌生→主要裂隙与微小裂隙并存→主要裂隙主导的演变规律;干湿循环引起的裂隙发育导致土体黏聚力显著下降,这是土体抗剪强度衰减的本质原因,裂隙率是决定土体抗剪强度降低程度的主要指标。     

干湿-碳化耦合作用对全珊瑚海水混凝土耐久性的影响（英文）

通过对不同强度等级的全珊瑚海水混凝土(CASC)进行海水干湿循环试验和海水干湿-碳化耦合循环试验,以表面状态、质量损失率、动弹性模量、超声波波速、立方体抗压强度为评价指标,研究干湿循环、碳化和干湿-碳化耦合作用对CASC耐久性的影响.结果表明:干湿循环、干湿-碳化耦合作用下,CASC的质量损失率均随着侵蚀时间的延长而逐渐增加,先期比较平缓,增长幅度不大,经过10次循环后,其质量损失率的增长幅度明显增大;而CASC的动弹性模量和超声波波速均随着循环次数的增加逐渐降低,经过6次循环后,其速率趋于平缓,表面有微损伤;与初始28 d立方体抗压强度相比,CASC的立方体抗压强度下降幅度为8.8%～11.0%.干湿循环和碳化作用对CASC的海水侵蚀均有加速作用,干湿循环促进盐析现象的产生,加快混凝土的破坏.因此,干湿-碳化耦合作用加速CASC的破坏.     

钢管超高强玄武岩纤维混凝土柱推出试验

为了研究钢管与玄武岩纤维超高强混凝土之间界面抗剪黏结性能,完成了6根圆钢管玄武岩纤维超高强混凝土柱推出试验.阐述了试验现象、探讨了界面抗剪黏结力的组成、分析了界面抗剪黏结强度.试验结果表明:玄武岩纤维对界面抗剪黏结强度的影响不明显;钢管与玄武岩纤维超高强混凝土之间黏结强度高于《钢—混凝土混合结构技术规程》(DBJ13-...     

水-土特征曲线的不确定性对估算非饱和土抗剪强度的影响（英文）

目的:系统讨论引起水-土特征曲线不确定性的各种可能因素,深入探讨水-土特征曲线的不确定性对非饱和土体抗剪强度的影响,并总结采用水-土特征曲线估算非饱和土体抗剪强度所需要考虑的关键因素。创新点:在采用水-土特征曲线计算非饱和土抗剪强度时,综合考虑水-土特征曲线的不确定性。方法:1.查阅文献,对比试验数据,总结造成水-土特征曲线不确定性的主要因素;2.依据现有估算公式,采用不同水-土特征曲线估算非饱和土抗剪强度;3.对比估算结果和试验测量值,讨论估算过程需要注意的关键事项。结论:1.同一土样在不同测试方法、不同试验环境及不同初始空隙比的情况下,所获得的水-土特征曲线可能表现各异;2.在估算非饱和土抗剪强度时,必须考虑土体的应力状态(或者空隙比),并对现有水-土特征曲线做必要修正,以保证在估算过程中所采用的水-土特征曲线能够真实地反映剪切土样的孔径分布。     

酸性干湿循环作用下红砂岩物理力学性能劣化规律

研究干湿循环与酸溶液耦合作用对红砂岩物理力学性质的影响,通过对红砂岩试样进行干湿循环试验、单轴压缩试验、扫描电镜及矿物成分测试,研究不同干湿循环次数和溶液不同pH值下试样的物理力学性质参数、微观结构及矿物成分的变化规律。结果表明：随着干湿循环次数的增加、溶液酸性的增强,试样的质量、纵波波速、弹性模量、单轴抗压强度均呈现差异性衰减的规律,微观结构更加紊乱,矿物成分含量发生改变,这是红砂岩物理力学性能劣化的微观机制。     

岩体结构面直剪试验方法研究

岩体结构面抗剪强度是影响岩体稳定性的重要指标。根据Jaeger单一结构面强度理论,岩石三轴剪切破坏面上的受力情况可看作岩石单一结构面剪切,利用岩石三轴压缩剪切破坏后的残余变形试验方法与岩体结构面直剪试验方法对比分析,得出岩体剪切面的抗剪强度。     

排水性沥青路面上中面层层间结合状况研究

通过环氧树脂、SBS改性乳化沥青、SBS改性热沥青和H#桥面防水材料等4种粘结层材料组合试件的剪切试验,对影响排水性路面的行车荷载、温度和水等外部因素进行了研究和分析.试验结果表明,温度升高会造成层间结合能力的降低,层间剪切强度与温度之间的关系接近一条对数曲线.在实际路面中,行车荷载作用中心区域下的剪切强度较其他部位要小.冻融和饱水等水损害都明显地降低了路面抗剪强度,破坏了上中面层间的层间结合.荷载、温度和水等因素的作用会对层间结合状况产生一定的不利影响,需要通过优选粘结层材料来提高排水性路面的耐久性.     

反复剪切作用下的红黏土力学性能试验研究

为研究反复剪切作用下红黏土的力学性能,对山西地区红黏土进行了4种不同含水率和4种法向压力作用下的反复直剪试验。试验结果表明:含水率对红黏土的抗剪强度和残余强度均有影响。随着含水率的增加,抗剪强度和残余强度均呈降低趋势,强度指标内摩擦角和黏聚力均随含水率的增加而减小。在相同含水率下,随着竖向应力的增加,抗剪强度呈增加趋势。本文提出一种求反复剪切以后红黏土内摩擦角和黏聚力的方法,与现有方法进行比较,得到两种方法计算结果的差别。该研究为边坡稳定问题的防治提供理论依据。     

钢-GPC栓钉连接界面抗剪性能

为探究钢-地质聚合物混凝土(geopolymer concrete, GPC)栓钉连接的界面抗剪性能,对4组栓钉连接的钢-混凝土试件进行推出试验,分析其破坏模式、荷载-滑移曲线、抗剪承载力以及延性等力学性能,得到混凝土类型、GPC抗压强度以及栓钉直径对界面黏结性能的影响规律。结果表明：GPC试件中栓钉表现出剪断破坏,与普通混凝土试件破坏形态一致,GPC翼板无明显裂缝,整体性较好;GPC栓钉抗剪承载力与普通混凝土栓钉试件相近,刚度偏低,但具有更好的延性;提高GPC抗压强度和栓钉直径可有效提高栓钉的抗剪承载力和刚度。基于实测结果,提出栓钉连接的钢-GPC抗剪承载力计算公式和界面黏结-滑移本构模型。     

硫酸盐—干湿循环作用下混凝土力学性能研究

本文试验制备了三种不同配合比的混凝土试样,通过硫酸盐干湿循环耦合作用加速硫酸盐侵蚀速率,测试各个试件不同循环次数后试件的抗压强度和质量的变化规律,进而分析硫酸盐干湿循环复合作用下的腐蚀机理。研究表明混凝土中加入掺合料不仅可以改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,而且掺和量在一定范围内时,混凝土结构抗硫酸盐侵蚀的能力会随着掺量的增大而提高;不同配合比的试件随着干湿循环次数的增加,质量增长的都比较平缓,变化比较小。     

新型T-P抗剪连接件承载性能研究

为了加强抗剪连接件的抗剪承载性能,在传统PBL开孔钢板端部焊接一块平行钢板,形成类似T字的新型T-P抗剪连接件。考虑贯穿钢筋、孔洞数量、混凝土强度、添加钢板长度4种变量控制下的影响,并与传统PBL进行比较。结果表明：T-P抗剪连接件比PBL连接件具有更好的抗剪刚度和抗剪承载力,添加钢板距离加载点较近的T-P连接件的抗剪承载性能更优,T-P连接件的变形能力较PBL连接件要弱。参数变化结果表明：增加贯穿钢筋、加长端部钢板长度、提高混凝土强度等级可明显提高T-P抗剪连接件的抗剪承载力,增加孔洞数量可提高其抗剪承载力但提高幅度不大;添加钢板距离加载点近的T-P连接件的应力分布更分散均匀,变形程度更小;布置贯穿钢筋、增强混凝土强度、加长钢板长度能够提升T-P连接件的抗剪刚度,其中混凝土强度及贯穿钢筋提升效果明显,可提高T-P连接件的变形能力。