混凝土轴向拉伸试验方法(等截面内埋拉杆)的研究

混凝土的轴向拉伸试验,是测定混凝土一系列拉伸性能的必要手段,但由于该试验方法难度较大,国内外都未很好解决。我们在参加制订有关“混凝土极限拉伸试验方法规范”的工作中,对“等截面内埋拉杆型混凝土轴向拉伸试验方法”进行了如下试验研究: 1.在混凝土轴拉试件外部应变的实测、偏光弹性模型试验,以及有限单元法计算的基础上,对混凝土轴向拉伸试件提出了存在均匀与非均匀受拉区;并提出“试件应断裂于均匀受拉区”作为轴向伸拉试验合格的标准。本试验方法的均匀受拉区,约起自内埋拉杆端部2.5cm以下。 2.提出了改进对中加荷装置,比较有效地改善了试件的偏心情况,使偏心率可控制在<6％(RILEM推荐的标准)。 3.经不同时期、八批297根试件的重复试验,试验合格率可达75％左右。 4.本方法简单易行,复演性好,适用于国内通用的万能试验机。可以作为混凝土质量检验、性能研究和为设计提供数据的一种直接拉伸试验方法。本方法,经水利部科技局和电力部科技委“水工混凝土试验方法”审定会议审定,正式列为部颁规程(属于第一类部颁项目)。     

复杂截面型材二维拉弯回弹数值模拟研究

基于非线性有限元软件MSC.Marc对某汽车门框复杂截面型材的二维(2D)拉弯回弹进行了数值模拟研究.首先通过对拉力控制方式下张臂式拉弯机构的运动原理进行分析,提出了一种夹具端边界条件加载方法,该方法克服了拉弯成形过程中夹具轨迹不易确定的难点.然后研究了单元类型、圆角单元尺寸对回弹模拟准确度的影响,并得到了半径回弹量随预拉力变化的规律.模拟结果表明:对于此种复杂截面型材的拉弯回弹模拟,采用实体壳单元模型得到的半径回弹预测值更准确;在一定圆角单元尺寸范围内,随着圆角单元尺寸的减小,回弹模拟准确度提高;半径回弹量随着预拉力的增大而逐渐变小,当预拉力增大到一定值时,预拉力对回弹的影响不明显.     

混凝土化学植筋冻融循环后拉拔试验研究

在分析国内外各种混凝土抗冻性试验方法的基础上,提出针对混凝土植筋的冻融试验方案.设计制作了12个混凝土立方体植筋试件,其中6个试件经受50次冻融循环,另6个试件作为对比组在自然状态下养护相同龄期.之后进行静力单向约束拉拔试验,测定了植筋试件的拉拔极限承载力,获得了拉力与位移的关系曲线.试验结果表明,经受50次冻融循环的植筋试件组与对比组相比,其约束拉拔极限承载力平均下降2.63%.     

PHC管桩机械性连接接头抗拔性能有限元分析

为研究抱箍式连接接头、啮合式连接接头以及内扣式连接接头在受拉状态下的力学性能,基于ABAQUS平台建立三种接头的有限元模型,对三种接头的抗拔性能进行分析。研究结果表明：抱箍式连接接头试件受拉时,拉力主要由连接卡承担。抱箍式连接接头试件最终由于连接卡与端板外侧变形过大而破坏。啮合式连接接头试件受拉时,拉力全部由连接块与连接销承担。试件因连接销受拉应变过大而破坏。内扣式连接接头试件受拉时,拉力主要由内扣件承担,试件最终因内扣件受拉应变过大而破坏。内扣式连接接头不能满足管桩的抗拔连接要求,啮合式与抱箍式连接接头可以满足抗拔要求。啮合式连接接头承载能力高,受力直接,是最经济合理的机械性连接接头。     

典型细长体翼面结构的振动试验方法

针对典型细长体翼面结构的特点,采用单振动台激振、柔性夹具及多点平均响应控的方法进行振动疲劳试验：通过对试件进行振动载荷虚拟加载,确定目标模态;设计柔性夹具对其进行柔性支持,使试件在柔性夹具支持下共振频率、振型与目标模态一致;通过虚拟加载的方法,研究试件翼面加速度响应,选取加速度响应较大的两个点和较小的两个点进行四点平均,控制振动台的载荷加载。试验结果表明：通过本文方法设计的柔性夹具在振动试验中使试件复现了目标模态;通过虚拟加载方法在试件翼面确定了四个控制点,进行平均控制,精确控制了试验载荷加载。     

基于应变响应贡献度的细长体翼面结构振动试验方法

针对典型细长体翼面结构的特点,采用单振动台激振、柔性夹具及多点平均响应控制的方法进行振动疲劳试验:通过对试件进行振动载荷虚拟加载,确定目标模态;设计柔性夹具对其进行柔性支持,使试件在柔性夹具支持下共振频率、振型与目标模态一致;通过虚拟加载的方法,研究试件翼面加速度响应,选取加速度响应较大的两个点和较小的两个点进行四点平均,控制振动台的载荷加载。试验结果表明:通过本文方法设计的柔性夹具在振动试验中使试件复现了目标模态;通过虚拟加载方法在试件翼面确定了四个控制点进行平均控制,精确控制了试验载荷加载。     

高土石坝建设关键技术问题述评

在总结国内外土石坝建设关键技术问题研究成果的基础上,针对中国西部高土石坝建设特点,着重讨论高应力条件下土石料的试验方法、强度变形特性与本构模型、长期变形特性、动力特性与本构关系以及土与结构接触面力学特性等关键技术问题,并探讨了进一步研究的方向和主要科学问题.     

碳纤维织物增强混凝土薄板的界面粘结性能试验

为了研究碳纤维织物增强混凝土薄板中织物和混凝土界面间粘结性能,首先介绍了德国斯图加特大学提出的测试织物在薄板的混凝土基体中界面粘结性能的拉拨试验方法,并通过初步试验,讨论了试验方法中试件养护条件和试验机夹具夹持试件的尺寸2个因素对试验结果的影响.然后,进一步研究了复合材料中的织物在其使用前的预浸胶和复合材料薄板制作过程中在织物上施加预拉力2项工艺对提高织物和混凝土基体间界面粘结性能的影响.采用Ohno ＆ Hannant理论,分析和探讨了该试验方法的机理.最后,得出该试验方法能较准确地反映织物增强混凝土薄板中织物和混凝土界面间粘结性能的结论,并提出织物浸胶和施加预拉力可以提高其界面间粘结性能的建议.     

粘性土抗拉特性的测量和对土石坝裂缝的初步研究

本文介绍了采用土梁弯曲及轴向拉伸的方法,对三种筑坝粘土及一种筑坝壤土进行 抗拉性能试验的结果,并对某工程坝体用有限单元法进行了初步的应力分析。计算结 果表明,土石坝心墙在某些条件下,例如坝壳填筑质量低劣或坝肩基础处理不妥,便可 在坝顶或坝肩产生拉应力和拉应变：当这些数值超过心墙土料的抗拉极限时,就会产生 纵向或横向裂缝。上述研究工作,初步定量说明了土石坝产生张拉裂缝的原因,     

早期预拌混凝土抗拉性能的试验研究

在混凝土工程中包括强度和极限拉伸的抗拉力学性能是很重要的指标,然而因轴心受拉试验存在难度以及国内外对极限拉伸没有统一的试验方法造成相关的试验研究结果离散.为较精确地得到混凝土轴心抗拉和劈裂强度之间的关系以及早期拉伸变形值,利用自行设计制作的混凝土轴心受拉试验装置成功地解决了试件对中困难的问题,并对工程中常用的三个强度等级的预拌混凝土进行了4个龄期(3d,7d,14d,28d)的试验,得出了预拌混凝土强度、轴拉弹性模量和极限拉伸值随龄期的变化规律以及极限拉伸变形值的估算公式.轴拉和劈裂强度之比随龄期增长而减小,二者微观破坏机理不同;拉压关系与规范公式符合较好.     

一种测试板与混凝土粘结性能的试件固定装置

为了保证面内单剪试验时试件承受面内剪力,设计了一套试件固定装置,使得试验机上夹具、板和试验机下夹具在同一平面内。利用该装置进行了8个不同粘结长度的铝合金板与混凝土的粘结试件的面内单剪试验。通过铝合金板与混凝土粘结试件的面内单剪试验,得到了如下结论:试件发生混凝土层剥离破坏;极限粘结荷载随着粘贴长度的增大而增大,但结构胶层传递剪力的能力有效度变小,粘贴长度存在一个有效粘贴长度;荷载增大时试件抵抗荷载能力变小;剪应力分布曲线呈倒"U"形分布。     

竖向荷载作用下根-土界面指标的特征探究

为探索乔木根系在浅层土体中的摩阻特性,对土中乔木根系进行了竖向拉出试验.首先通过数据的整体特征,对乔木根系受拉过程的表现进行阶段的划分,并建立相对应的表征数据概念,同时对受拉过程进行分析.试验结果表明:乔木根系在土中受拉直至拔出的过程存在明显的几个阶段,每个阶段均呈现不同的特性,可以利用拉力-位移曲线进行直观判断;同时,在施加竖向拉力的同时,对于不同倾斜角度(试验研究的倾斜角度在30°~90°)的根系样本,其所呈现的受拉特性也不相同,主要体现在:大量的特征指标(包括剪切斜率、平台位移、第二位移及松弛斜率)随着倾斜角度的增大均表现出线性变化,或随着倾斜角度的正弦值或余弦值表现出规律变化.研究成果为拓展乔木根系对边坡防护的治理提供了一定的借鉴,对乔木的固土护坡及相关的植被护坡研究有积极的意义.     

应力梯度对混凝土极限拉伸值的影响

本文通过轴拉、弯曲以及偏心受拉的对比试验,论证了混凝土的极限拉伸值随应力梯度增大而增大的规律,并用Weibull理论进行了定量分析.通过大试件(弯曲、轴拉)与小试件(弯曲、轴拉)的对比试验和理论分析,对小试件的试验结果能否适用于大体积混凝土进行了肯定的论证.考虑大坝温度应力的实际分布.建议将轴向拉伸试件测得的极限拉伸值乘以系数(1.23～1.35)作为设计采用.     

混凝土动态拉伸试验方法的研究

基于能量原理对混凝土轴拉试件的稳定开裂条件进行了讨论．根据本文和其他研究者的试验，对混凝土动态拉伸试验所需要的仪器设备条件，轴拉、弯拉和劈裂三种拉伸试验方法对混凝土动态拉伸试验的适用性进行了分析．在此基础上提出了混凝土动态拉伸试验的试验方法．该方法已通过了试验验证，具有一定参考价值     

灌浆插筋式模块钢结构连接节点力学性能试验研究

针对模块钢结构建筑间的连接问题,提出了一种新型的由钢筋与CGM灌浆料组成的灌浆插筋式模块钢结构连接节点形式,并采用试验和理论分析的方法,对节点柱的轴压性能、轴拉性能和抗弯性能进行了深入研究,提出了相应的承载力计算方法．研究结果表明：(1)在轴向压力作用下,此节点上下两侧空钢管发生屈曲破坏,轴压承载力约为钢管截面屈服承载力的97%,表明此节点具有较好的抗压承载能力;不同钢筋直径试件的荷载-位移曲线基本一致,表明节点的抗压承载力与钢筋直径无关;(2)在轴向拉力作用下,试件在节点的连接缝隙处发生分离,灌浆料表面呈现了斜向裂缝;在钢筋直径为14～18 mm的范围内,构件的极限抗拉承载力为钢管极限承载力的28%～32%,并且随着钢筋直径的增大,试件的极限抗拉承载力增大、延性减小;(3)在弯矩作用下,试件一侧受拉、另一侧受压,在节点的连接缝隙处钢管发生分离,受拉区灌浆料形成斜向裂缝;在钢筋直径为14～18 mm的范围内,构件的抗弯承载力为钢管承载力的37%～47%,并且随着钢筋直径的增大,试件的极限抗拉承载力增大、延性减小,试件的屈服位移和极限位移均增大．     

钢丝网-钢纤维混凝土板材力学性能的研究

对钢丝网-钢纤维混凝土板材的轴拉力学性进行了研究,研究了轴拉实验的实验方法,对试件的变形、破坏特征进行了分析,给出了应力-应变曲线的一些重要特征值。     

土石混合料路用工程力学性质试验

为研究土石混合料的工程力学性质,采用自行研制的大型击实仪对不同粗颗粒质量分数、级配、击实方法及击实功情况下的土石混合料进行系统的击实试验,并对不同粗颗粒质量分数的土石混合料开展了无侧限抗压强度、CBR(加州承载比)及回弹模量试验。试验结果表明:土石混合料的级配在泰勒理想级配范围内,其压实性能最好,且压实过程中,击实功不易太大,否则易使土石混合料的级配退化;在实际工程中,最好选用大型击实法来确定土石混合料的最大干密度,否则会降低压实标准;土石混合料的力学性能较好,且浸水后膨胀量小于一般细粒土的膨胀量。     

工程用水泥基复合材料单轴受拉本构关系模型

考虑聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维体积掺量、水胶比的影响,设计制作了5组工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)薄板试件和1组基体试件并进行单轴受拉试验.通过各组试件的受拉性能对比分析,结果表明:ECC的开裂强度、开裂应变、极限抗拉...     

双轴拉压应力下混凝土的强度和应力应变全曲线的试验研究

应用自制的真三轴拉压刚性试验机，结合高拱坝水工混凝土的受力特点，采用立方体试件进行双轴拉压受力试验。根据试验结果，分析了试件的破坏形态、应力应变全曲线和拉压强度，并给出相应的全曲线方程和强度计算公式。     

应力吸收防水粘结层的抗反射裂缝性能

为了评价应力吸收防水粘结层(SAWI)的抗反射裂缝能力,对其进行了性能试验.改进的沥青路面分析仪(APA)试验结果表明,SAWI的疲劳寿命是普通沥青混凝土的3.32倍;利用改进材料试验系统(MTS)的夹具进行的拉拔试验表明,SAWI具有很好的层间结合能力;在与常规的加铺层进行的对比试验中,SAWI结构表现出了优良的抗反射裂缝能力.各项性能试验表明,SAWI具有低模量、高韧性、高粘性、防渗等优点,可以有效地延缓沥青路面的开裂.