学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

玻璃纤维土的变形及强度特性试验研究

作　者: 宋金岩
导　师: 孙红
学　校: 上海交通大学
专　业: 岩土工程
关键词: 玻璃纤维土砂黏性土固结压缩拉伸三轴试验强度变形经验公式
分类号: TU521.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

目前国内外将玻璃纤维作为加筋材料直接掺入到土体中的研究很少。玻璃纤维具有优良的物理和化学性质,并且价格便宜易于生产,因此研究玻璃纤维土的工程特性及补强机理有极大的学术价值和工程意义。系统地开展玻璃纤维土的单向压缩试验、三轴压缩和拉伸试验,研究玻璃纤维土的单向压缩特性、抗剪特性和抗拉特性,揭示纤维长度、纤维掺加比例、填料类型及围压等主要因素对玻璃纤维加筋土的固结特性、加筋效果、变形和强度特征的影响规律,提出玻璃纤维土的抗剪强度指标经验公式,研究表明玻璃纤维能够明显提高土体的抵抗竖向变形能力、抗剪强度和抗拉强度。主要结论如下:1纤维长度及纤维掺加比例都对玻璃纤维加筋土的压缩性有影响;纤维掺加比例提高及纤维长度增长时,纤维加筋土的压缩模量增大,压缩指数减小,e-log p曲线渐趋平缓,当纤维长度或纤维掺加比例达到一定水平时,e-log p曲线近似成为直线;2玻璃纤维加筋土的应力-应变关系近似呈硬化特性;玻璃纤维加筋土试样主要破坏形式均为鼓胀破坏;玻璃纤维的掺入能够明显提高砂土及黏土的黏聚力,但对内摩擦角的影响不大;3玻璃纤维加筋土的强度指标黏聚力与纤维长度、纤维掺加比例存在非线性关系,试验基础上得出玻璃纤维加筋土的强度指标经验公式。随着纤维长度及纤维掺加比例的增加,玻璃纤维加筋土抗剪强度提高幅度变大。但抗剪强度增加幅度与纤维掺加比例之间呈非线性关系,与纤维长度之间近似呈线性关系;4掺入玻璃纤维能够提高高岭土的抗拉强度。纤维掺加比例由0增加到1‰时,玻璃纤维土的抗拉强度提高幅度较快;纤维掺加比例增大至1‰之后,玻璃纤维加筋土的抗拉强度提高幅度近似与纤维掺加比例呈线性关系。随纤维长度的增加,玻璃纤维加筋土的抗拉强度提高幅度先大后小,与纤维长度呈非线性关系;5玻璃纤维加筋砂土和玻璃纤维加筋黏土的加筋效果系数都随着纤维长度及纤维掺加比例的增加呈非线性提高。纤维长度较短时(5cm),玻璃纤维加筋黏土的加筋效果明显高于玻璃纤维加筋砂土;当纤维较长时,加筋砂土的加筋效果系数提高百分率仍然明显,但加筋黏土的加筋效果系数提高百分率幅度降低;6纤维土拉伸时的加筋效果优于压缩时的加筋效果,随纤维长度和纤维掺加比例的增加,抗拉性能和抗压性能提高百分率开始变小,两种加荷条件下的加筋效果系数与纤维长度和纤维掺加比例呈非线性关系。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-14
第一章绪论  14-20
  1.1 加筋土概述  14-15
  1.2 纤维土概述  15-19
    1.2.1 纤维土简介  15
    1.2.2 纤维土研究现状  15-16
    1.2.3 纤维土作用机理  16-17
    1.2.4 玻璃纤维加筋土的研究  17-19
  1.3 本文研究内容  19-20
第二章玻璃纤维加筋土的单向压缩试验研究  20-35
  2.1 引言  20
  2.2 玻璃纤维加筋土的单向压缩试验  20-24
    2.2.1 压缩曲线和压缩指标简述  20-21
    2.2.2 试验设备  21-22
    2.2.3 试验材料  22
    2.2.4 试验方案  22-23
    2.2.5 试验步骤  23-24
  2.3 压缩曲线  24-28
    2.3.1 玻璃纤维加筋砂土压缩曲线  24-25
    2.3.2 玻璃纤维加筋粉质黏土压缩曲线  25-27
    2.3.3 纤维掺加比例及纤维长度对e-logp 曲线的影响  27-28
  2.4 玻璃纤维加筋土的单向压缩特性指标分析  28-33
    2.4.1 压缩模量和压缩指数  28-32
    2.4.2 压缩系数  32-33
  2.5 本章小结  33-35
第三章玻璃纤维加筋土的三轴压缩试验  35-45
  3.1 引言  35
  3.2 玻璃纤维加筋土的三轴压缩试验  35-39
    3.2.1 试验设备  35-36
    3.2.2 试验材料  36-37
    3.2.3 试验方案  37
    3.2.4 试验前检查和准备  37-38
    3.2.5 试验步骤  38-39
    3.2.6 结果整理  39
  3.3 试验结果分析  39-44
    3.3.1 试样破坏特点  39-40
    3.3.2 应力-应变关系曲线  40-43
    3.3.3 最大主应力差  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章玻璃纤维加筋土的抗剪强度和变形特征  45-64
  4.1 引言  45
  4.2 强度指标  45-51
    4.2.1 玻璃纤维加筋砂土的强度指标  47-50
    4.2.2 玻璃纤维加筋黏土的强度指标  50-51
  4.3 抗剪强度分析  51-57
    4.3.1 玻璃纤维加筋砂土的抗剪强度  52-56
    4.3.2 玻璃纤维加筋黏土的抗剪强度  56-57
  4.4 残余强度分析  57-58
    4.4.1 玻璃纤维加筋砂土的残余强度  57-58
    4.4.2 玻璃纤维加筋黏土的残余强度  58
  4.5 初始切线模量分析  58-63
    4.5.1 玻璃纤维加筋砂土的初始切线模量  59-62
    4.5.2 玻璃纤维加筋黏土的初始切线模量  62-63
  4.6 本章小结  63-64
第五章玻璃纤维加筋土的三轴拉伸试验研究  64-75
  5.1 引言  64
  5.2 拉伸试验方法  64-65
  5.3 三轴拉伸试验  65-68
    5.3.1 试验设备  65-66
    5.3.2 试验材料  66
    5.3.3 试验方案  66-67
    5.3.4 试验步骤  67-68
  5.4 试验结果及分析  68-74
    5.4.1 试样破坏特点  68
    5.4.2 应力-应变关系曲线  68-70
    5.4.3 最大主应力差  70-71
    5.4.4 强度指标  71-72
    5.4.5 抗拉强度分析  72-74
  5.5 本章小结  74-75
第六章加筋土抗剪、抗拉特性综合分析  75-81
  6.1 引言  75
  6.2 加筋效果  75-78
    6.2.1 不同填料的加筋效果对比  75-77
    6.2.2 三轴拉伸和压缩试验的加筋效果对比  77-78
  6.3 三轴拉伸和三轴压缩试验特性分析  78-80
    6.3.1 强度指标  78
    6.3.2 抗剪强度及抗拉强度  78-80
  6.4 本章小结  80-81
第七章结论与展望  81-83
  7.1 结论  81-82
  7.2 展望  82-83
参考文献  83-86
致谢  86-87
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  87

玻璃纤维土的变形及强度特性试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文