高土石坝心墙沥青混凝土在不同温度和剪切应变速率条件下的力学性能研究

发布时间：2022-01-01 04:31

　　我国是一个水资源丰富且分布不均的国家,主要集中在西南地区,水利水电开发工程走在世界前列。目前,在土石坝建设中,沥青混凝土心墙由于其良好的防渗性、变形性、抗震性、环境适应性和安全可靠性等优点成为了土石坝的主要坝型之一。沥青混凝土心墙是修建在大坝内部防渗体,受气候和地域的影响沥青混凝土心墙内部的温度大约在5℃-20℃之间。沥青混凝土心墙在水荷载和地震荷载的作用下会发生不同程度的剪切变形,为了更好地了解沥青混凝土心墙发生剪切变形过程中的力学性能的变化,本论文通过室内快剪试验,在两种剪切角度（Φ=45°、Φ=60°）、三种温度（T=10℃、T=20℃、T=30℃）、五种剪切应变速率（0.01%/s、0.05%/s、0.5%/s、1%/s、3%/s）条件下进行沥青混凝土剪切试验,对比分析沥青混凝土的剪切力学性能,得到以下试验成果:（1）在同一剪切角度、温度、速率条件下,沥青混凝土剪切应力随着剪切应变初期以线性关系增长,之后剪切应力以曲线形式增长到沥青混凝土所能承受的最大抗剪强度,直到沥青混凝土试件发生破坏。（2）通过观察沥青混凝土的快剪试验过程发现沥青混凝土在剪切力的作用下使得沥青混凝土中沥青胶... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 沥青混凝土心墙的发展现状
        1.1.1 国外已建工程的发展
        1.1.2 国内已建工程的发展
    1.2 研究的背景意义
        1.2.1 国内剪切试验的研究现状
        1.2.2 国外剪切试验的研究现状
    1.3 论文主要研究的内容与技术路线
        1.3.1 研究的内容
        1.3.2 论文研究的技术路线
    1.4 论文研究的难点
    1.5 论文的结构体系
2.试验原材料与配合比
    2.1 沥青混凝土原材料的质量鉴定
        2.1.1 粗骨料的质量检测
        2.1.2 细骨料的质量检测
        2.1.3 填料的质量检测
        2.1.4 沥青
        2.1.5 原材料级配
    2.2 沥青混凝土配合比选择
        2.2.1 沥青混凝土矿料的级配
        2.2.2 沥青混凝土配合比选择
    2.3 本章小结
3.室内剪切设备的设计及率定系数的测定
    3.1 室内试验设备总体设计
        3.1.1 设备主体结构的概述
        3.1.2 设备的缺陷
    3.2 传感器的率定
        3.2.1 率定设备的选取
        3.2.2 率定的方法
        3.2.3 率定系数的求解
    3.3 本章小结
4.试验原理及试件的成型方法
    4.1 试验原理
    4.2 沥青混凝土试件成型的方法
        4.2.1 仪器设备
        4.2.2 试样的制备步骤
    4.3 试样孔隙率的测定
        4.3.1 密度的测定
        4.3.2 试样孔隙率计算
    4.4 本章小结
5.沥青混凝土的剪切试验研究
    5.1 沥青混凝土剪切试验方案
    5.2 沥青混凝土剪切试验结果
        5.2.1 45° 剪切角三种温度快速剪切条件下的应力-应变关系
        5.2.2 60° 剪切角三种温度快速剪切条件下的应力-应变关系
    5.3 沥青混凝土剪切试验结果分析
        5.3.1 Φ=45° T=20℃ 不同剪切速率条件下试验结果分析
        5.3.2 Φ=45° T=30℃ 不同剪切速率条件下试验结果分析
        5.3.3 Φ=60° T=20℃ 不同剪切速率条件下试验结果分析
        5.3.4 Φ=60° T=30℃ 不同剪切速率条件下试验结果分析
        5.3.5 不同剪切角度不同温度下的试验结果对比分析
    5.4 本章小结
6.结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    1 攻读硕士期间发表的论文
    2 攻读硕士期间参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]双层摊铺路面抗剪性能的研究[J]. 王联芳.  公路与汽运. 2010(04)
[2]混凝土桥面铺装黏结防水层材料关键性能研究[J]. 刘黎萍,彭一川,邵静.  建筑材料学报. 2010(01)
[3]沥青混凝土桥面铺装结构层间剪切与拉拔试验[J]. 王亚玲,周玉利,姚爱玲,张宜洛.  长安大学学报(自然科学版). 2009(06)
[4]党河水电站增容改造[J]. 纪新元.  甘肃水利水电技术. 2009(04)
[5]粗粒料与结构物接触面力学特性缩尺效应[J]. 胡黎明,马杰,张丙印,于玉贞.  清华大学学报(自然科学版). 2007(03)
[6]粗粒土与结构接触面统一本构模型及试验验证[J]. 张嘎,张建民.  岩土工程学报. 2005(10)
[7]砾石垫层—混凝土接触面力学特性单剪试验研究[J]. 周小文,龚壁卫,丁红顺,饶锡保.  岩土工程学报. 2005(08)
[8]土石坝沥青防渗技术的应用和发展[J]. 王为标.  水力发电学报. 2004(06)
[9]上海典型土层与混凝土接触特性的试验研究[J]. 刘学增,朱合华.  同济大学学报(自然科学版). 2004(05)
[10]粗粒土与结构接触面单调力学特性的试验研究[J]. 张嘎,张建民.  岩土工程学报. 2004(01)



本文编号：3561625