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土工布应力应变测试方法
浏览: 发布日期:2019-06-20 http://www.tgclkj.com

导读:然而由于土工布应变测量难度大、精度低,在工程中发挥了多大 的作用,通过一系列的拉伸试验,寻求适用于土工布的低弹性模量应变胶体,故开展了一系列的土工合成材料拉伸试验。表
  土工布被广泛应用于各种加筋土工程当中,然而由于土工布应变测量难度大、精度低,在工程中发挥了多大 的作用,产生了多大的变形尚不明确.针对土工布这类低弹性模量的柔性材料,提出采用柔性胶粘贴电阻应变片,通 过对粘合剂粘贴形状与厚度等的精细控制,使得应变片能够与土工布协同变形,实现了土工布应变的准确测量.同 时研制了一套用于土工布应力应变标定的设备,可将应变片测值转换为被测土工布的实际受力大小,并将其应用于 离心模型试验中.研究结果为下一步研究土工布的加筋机理及其对模袋砂围堰稳定性的影响提供了技术保障。

 
土工布
 
  近年来,土工布加筋结构以其良好的工程特性被广泛地用于公路、堤防、铁路等工程建设中,带来了良好的经济和环保效益。然而相关理论研究仍远落后于其实践应用,限制了此项技术的进一步发展。为深人了解土工布的工作性能,研究其加筋机理,完善其设计理论,有必要对结构中土工布的变形进行监测。



 
 
  在土工合成材料的应变测量中,电阻应变片测量法为常用。这种方法是将电阻应变片粘贴在被测物的表面,利用应变片的电阻随着被测物机械变形而变化的原理,记录被测点的应变变化过程。其测量结果是否可靠主要取决于2个方面:①粘贴应变片的胶体能否保证应变片与被测物协同变形,即胶体材料的刚度应小于被测物本身的刚度;②胶体材料能否确保应变片与被测物连接的耐久性。目前常用的环氧树脂胶和502胶普遍存在粘结强度大、延展性能差等缺点,显然不适用于土工布这种低弹模、低强度的柔性材料。这说明电阻应变片测量法在用于土工布变形测量时,需要进行改进或完善。



 
 
  基于上述考虑,本文对土工布应变的测量方法做了进一步的研究。通过一系列的拉伸试验,寻求适用于土工布的低弹性模量应变胶体,探讨其合理的粘贴方法;完成土工布应力应变的标定,使应变片测值可直接转换为土工布的受力大小,并将上述成果应用于离心模型试验当中。针对土工布变形监测难度大、精度低的问题,选 取电阻应变片作为测量手段,开展了一系列拉伸试 验,提出采用柔性胶粘贴应变片,通过对粘合剂粘贴 形状与厚度等的精细控制,使得应变片能够与土工 布协同变形,从而实现了土工布应变的较准确测童。



 

 

  应变片粘合剂的选取

 
  为寻求适宜的应变片粘合剂,首先需掌握被测物土工布及备选胶的基本力学性能,故开展了一系列的土工合成材料拉伸试验。试验仪器采用长江科学院^55-3900系列电子蠕变试验机,该仪器由3台独立的加载及测童系统组成,自动化程度高,直接读数,精度及稳定性好。被测物选用医用纱布作为研究对象,其刚度低、强度小,具有较强的代表性,常用于离心试验中作为土工布的模型材料;备选胶则有传统的环氧树脂胶及柔性的703胶。根据规范要求,试验时将纱布裁剪成宽度200麵、长度彡200圆的宽条试#;胶体制作成宽度为5001111、长度多200II皿的窄条试样;设定夹具的拉伸速率为20―II,持续运转直至试样被拉坏。



 
 
  图1为被测物纱布与备选胶的拉伸试验曲线。从图1可以看出,两端夹具的拉力随着3种材料的伸长量不断增长而增长。其中纱布试样在拉力增大至约250IV、伸长率约为13^时,被逐渐拉断;而703胶条的变形则持续于整个试验过程中,就像橡皮筋一样,只是纯粹地被拉长,直至两端夹具达到较大开合度时,仍未出现拉断破坏的现象,表现出了较好的延展性能;相反,环氧树脂胶则在拉力增长。
 
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