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土工布應力應變測試方法
瀏覽: 發布日期:2019-06-20 http://www.thehctc.com

導讀:然而由於土工布應變測量難度大、精度低,在工程中發揮了多大 的作用,通過一係列的拉伸試驗,尋求適用於土工布的低彈性模量應變膠體,故開展了一係列的土工合成材料拉伸試驗。表
  土工布被廣泛應用於各種加筋土工程當中,然而由於土工布應變測量難度大、精度低,在工程中發揮了多大 的作用,產生了多大的變形尚不明確.針對土工布這類低彈性模量的柔性材料,提出采用柔性膠粘貼電阻應變片,通 過對粘合劑粘貼形狀與厚度等的精細控製,使得應變片能夠與土工布協同變形,實現了土工布應變的準確測量.同 時研製了一套用於土工布應力應變標定的設備,可將應變片測值轉換為被測土工布的實際受力大小,並將其應用於 離心模型試驗中.研究結果為下一步研究土工布的加筋機理及其對模袋砂圍堰穩定性的影響提供了技術保障。

 
土工布
 
  近年來,土工布加筋結構以其良好的工程特性被廣泛地用於公路、堤防、鐵路等工程建設中,帶來了良好的經濟和環保效益。然而相關理論研究仍遠落後於其實踐應用,限製了此項技術的進一步發展。為深人了解土工布的工作性能,研究其加筋機理,完善其設計理論,有必要對結構中土工布的變形進行監測。



 
 
  在土工合成材料的應變測量中,電阻應變片測量法為常用。這種方法是將電阻應變片粘貼在被測物的表麵,利用應變片的電阻隨著被測物機械變形而變化的原理,記錄被測點的應變變化過程。其測量結果是否可靠主要取決於2個方麵:①粘貼應變片的膠體能否保證應變片與被測物協同變形,即膠體材料的剛度應小於被測物本身的剛度;②膠體材料能否確保應變片與被測物連接的耐久性。目前常用的環氧樹脂膠和502膠普遍存在粘結強度大、延展性能差等缺點,顯然不適用於土工布這種低彈模、低強度的柔性材料。這說明電阻應變片測量法在用於土工布變形測量時,需要進行改進或完善。



 
 
  基於上述考慮,本文對土工布應變的測量方法做了進一步的研究。通過一係列的拉伸試驗,尋求適用於土工布的低彈性模量應變膠體,探討其合理的粘貼方法;完成土工布應力應變的標定,使應變片測值可直接轉換為土工布的受力大小,並將上述成果應用於離心模型試驗當中。針對土工布變形監測難度大、精度低的問題,選 取電阻應變片作為測量手段,開展了一係列拉伸試 驗,提出采用柔性膠粘貼應變片,通過對粘合劑粘貼 形狀與厚度等的精細控製,使得應變片能夠與土工 布協同變形,從而實現了土工布應變的較準確測童。



 

 

  應變片粘合劑的選取

 
  為尋求適宜的應變片粘合劑,首先需掌握被測物土工布及備選膠的基本力學性能,故開展了一係列的土工合成材料拉伸試驗。試驗儀器采用長江科學院^55-3900係列電子蠕變試驗機,該儀器由3台獨立的加載及測童係統組成,自動化程度高,直接讀數,精度及穩定性好。被測物選用醫用紗布作為研究對象,其剛度低、強度小,具有較強的代表性,常用於離心試驗中作為土工布的模型材料;備選膠則有傳統的環氧樹脂膠及柔性的703膠。根據規範要求,試驗時將紗布裁剪成寬度200麵、長度彡200圓的寬條試#;膠體製作成寬度為5001111、長度多200II皿的窄條試樣;設定夾具的拉伸速率為20―II,持續運轉直至試樣被拉壞。



 
 
  圖1為被測物紗布與備選膠的拉伸試驗曲線。從圖1可以看出,兩端夾具的拉力隨著3種材料的伸長量不斷增長而增長。其中紗布試樣在拉力增大至約250IV、伸長率約為13^時,被逐漸拉斷;而703膠條的變形則持續於整個試驗過程中,就像橡皮筋一樣,隻是純粹地被拉長,直至兩端夾具達到較大開合度時,仍未出現拉斷破壞的現象,表現出了較好的延展性能;相反,環氧樹脂膠則在拉力增長。
 
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