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玻璃纖維ag直播厅

影響ag直播厅與膨脹岩界麵力學特性的因素

作者:hengke 來源:肥城聯誼工程塑料有限公司時間:2019-05-03 16:53:16 訪問量:3
描述:埋設在土中的格柵受到沿其平麵方向的拉力時,將在拉力方向上引起應力和變形。同時由於法向應力的作用,在格柵與土的上、下接觸麵上將產生阻礙格柵與土相對運動的摩擦應力,且其分布沿格柵埋深方向是不均勻的,施拉端最大,並隨著水平拉力的增大逐漸向自由端傳遞。
ag直播厅

影響ag直播厅與膨脹岩界麵力學特性的因素

ag直播厅作為一種高強度的加筋材料,埋設於土中形成複合加筋土後,一方麵可提高土體的強度,另一方麵可以限製土體的側向變形,近年來廣泛應用於公路、鐵路、水利、機場、市政等領域,有關加筋機理方麵的研究也正引起國內外岩土工程界的關注。由於格柵的抗拉特性,當其埋設於土中並受到平麵方向的拉力時,會在格柵內引起應力和變形,同時由於法向荷載的作用,格柵與土的上、下界麵將產生阻礙其變形和運動的摩阻力。這種筋土之間的相互作用不僅表現在兩種介質的界麵(包括接觸麵和剪切帶),而且在界麵以外一定範圍內的土體也參與了共同作用。這正是筋材加固作用的機理所在。

目前研究界麵作用特性的方法主要包括室內的直剪試驗、拉拔試驗、扭剪試驗、斜板試驗以及現場足尺試驗等,其中直剪試驗可以測定筋材與土單剪切麵的摩擦特性,拉拔試驗可以反映加筋材料從土中被拉出時與周圍一定範圍內土體的相互作用特性,是目前被工程界廣泛采用的兩種研究手段。 

ag直播厅與砂土、黏土的相互作用[2-6]在國內外已有大量的試驗研究成果,但對於具有特殊脹縮性能的膨脹岩(土),ag直播厅的加筋機理、加筋效果等還有待於進一步深入研究[7-8]。本文即針對南水北調中線工程膨脹岩渠段的中膨脹岩,采用改造的疊環剪切試驗儀進行了不同上覆荷載條件下兩種ag直播厅的拉拔試驗,對格柵與膨脹岩的界麵相互作用機理進行了初步研究,得到界麵似摩擦角和似黏聚力參數,分析格柵不同埋深處界麵摩阻力的分布規律,並對由於界麵摩阻力作用而引起的土體附加剪應力分布進行初步的探討。

 拉拔試驗中對格柵與土界麵相互作用特性影響較為顯著的因素包括垂直荷載、拉拔速率、格柵強度、尺寸大小、以及土樣不同含水量、幹密度狀態等,考慮各影響因素的不同水平,可進行相關試驗設計。由於時間關係,目前僅完成第一階段試驗,本論文對其中5組試驗成果進行分析,主要討論垂直荷載和不同強度格柵材料對界麵摩擦強度的影響,初步探討格柵不同埋深處界麵摩阻力的分布規律,並通過各疊環的位移分析由於界麵摩阻力引起的土體附加剪應力的分布。 

 埋設在土中的格柵受到沿其平麵方向的拉力時,將在拉力方向上引起應力和變形。同時由於法向應力的作用,在格柵與土的上、下接觸麵上將產生阻礙格柵與土相對運動的摩擦應力,且其分布沿格柵埋深方向是不均勻的,施拉端最大,並隨著水平拉力的增大逐漸向自由端傳遞,當自由端摩擦應力也達到最大靜摩擦力時,格柵即發生整體運動,一般定義此瞬間為格柵的拔出時刻。在實際工程設計中往往將此時沿筋材表麵的摩擦力簡化成均勻分布,以獲得界麵的似摩擦係數: 

 對於網格狀結構的ag直播厅加筋而言,在達到拔出狀態後,筋―土之間將發生相對位移,界麵相互作用就由單一的靜摩擦力轉為滑動摩擦和土顆粒與筋材之間的咬合力。為了克服格柵橫肋對土顆粒的被動阻力以及網孔間土顆粒自身的強度,水平拉拔力會進一步增大,直到土體剪切破壞。因此,可將拉拔試驗分為兩個階段:筋―土無相對位移的靜摩擦階段和筋―土相對運動的滑動摩擦階段,不同階段的加筋機理並不完全相同。第一階段單純是界麵上的摩擦作用,而在第二階段,則相互作用不僅發生在界麵上,而且在界麵以外一定範圍的土體顆粒也發生了位移、轉動甚至顆粒的剪切,“間接加筋作用”也產生了影響。 

  拉拔試驗中不同位置的拉拔位移由兩部分組成:一是格柵受拉時自身的伸長變形,一般稱之為延伸率,主要發生在夾具端,二是筋材與土之間的相對位移。由於模型箱側壁不可避免地存在一定厚度(本次試驗疊環側壁厚度為74 mm),其間格柵處於無約束狀態,在應變式試驗中首先該部位的格柵被拉伸,延伸率較大,而埋設在土中的格柵受到土體的約束,其拉伸特性和無約束狀態下的拉伸特性完全不同,產生的延伸率很小。從試驗結束後對格柵標記段的測量(見表6)可以驗證這一點,PE50型ag直播厅埋於土中受拉時的延伸率為0.3%~1.0%,PE80型格柵延伸率略大,但也僅0.9%~2.0%,遠遠未達到其極限拉伸率,並且靠近夾具端的縱肋平均延伸率都大於靠近自由端的縱肋延伸率,說明不同埋深處格柵的拉應力分布並不均勻,由拉拔端的最大值向自由端減小,而這主要是由於界麵處摩擦應力的不均勻分布引起的。 

PE50格柵不同上覆荷載條件下對應最大水平拉拔力時不同高度疊環的側向變形分布示意圖,盡管試驗數量有限,部分疊環數據不夠光滑,但仍可看出一些規律性分布,(1)由界麵摩擦力引起的土體剪切變形普遍較小,均在mm級;(2)最大剪切變形一般都發生在筋土界麵處,疊環距界麵越遠,其剪切變形越小;(3)小荷載時土體剪切變形分布與大荷載條件下有很大不同,從目前試驗結果來看,垂直荷載100 kPa時疊環的剪切位移最大;(4)上覆荷載高於200 kPa時,不同高度疊環側向位移的差異變小。 

 試驗成果驗證了由筋土界麵的摩擦應力所引起的土體附加剪應力分布現象,但受到試樣高度和上部加載板的限製作用,還不能定量得出“加筋有效影響範圍”的大小。 

(1)可將ag直播厅的拉出過程分為兩個階段,即筋土無相對位移的靜摩阻力階段和筋土相對運動的滑動摩擦階段。其中靜摩擦力隻占界麵總強度的20%~40%,界麵相互作用的力學特征受第二階段格柵網孔間土顆粒嵌固咬合作用的影響非常顯著,且界麵摩擦應力的分布在時間、空間上的分布都是不均勻的。 

(2)格柵受拉產生的位移包括兩部分:材料的伸長變形(延伸率)以及筋土間相對位移。在上覆荷載和土體約束作用的影響下,筋材的延伸率很小,相應的拉應力遠未達到格柵的極限拉伸強度,因此格柵不會產生拉斷破壞。另一方麵,筋土間的相對位移在拉拔初期呈非線性分布,當拉拔力達到峰值後轉為線性變化。 

(3)低荷載條件下,界麵附近土顆粒結構更易調整重組,因此靜摩擦力對界麵總強度的影響較小。 

(4)界麵摩擦應力將引起土體的附加剪應力,並在法向方向上按照一定規律逐漸衰減,疊環剪試驗可以作為這一現象的研究手段,進一步的定量研究還在進行中。 

 影響ag直播厅與膨脹岩界麵力學特性的因素隻涉及到上覆荷載和加筋材料,尚未對膨脹岩不同含水量、幹密度、拉拔速率、格柵尺寸等因素進行全麵的試驗,因此隻能從提供的試驗現象和成果對ag直播厅和膨脹岩的界麵相互作用機理做一簡單的定性分析,關於界麵摩擦應力的具體分布形式以及土體附加剪應力的分布和加筋有效影響範圍的量化等問題還需進一步的研究。