土工布球形鼓胀变形实验研究

发布时间：2023-03-06 17:41

　　平原水库大多在库底铺设土工合成材料进行库盘防渗。受到库区地下水位上升、蓄水位骤降以及不均匀沉降等因素影响,土工合成材料在局部会出现气胀现象。随着对复合土工膜力学特性研究的不断深入,发现土工布不仅仅是起到防穿刺等物理保护作用,对复合材料的整体力学特性也有着重要的贡献。当前对土工布力学特性的研究主要是通过一维拉伸试验,然而土工布在实际应用中大多是处于多轴应力状态,因此,进行土工布环形约束条件下的球形鼓胀变形试验,总结其表现出的力学特性就变得非常有工程意义。论文分析了土工布鼓胀变形的特征以及影响因素,改进了土工膜气胀实验专用设备以进行环形约束条件下的土工布球形鼓胀变形试验研究。简化土工布鼓胀变形力学模型,分析推导其应力应变关系。总结土工布鼓胀变形的特征和破坏规律,探究不同影响因素下表现出的力学特性。主要研究内容和成果如下:(1)通过理论分析几种土工合成材料应力应变关系的计算公式,选择张应力计算公式,以更好地描述和分析土工布发生鼓胀变形表现出的力学特性。(2)土工布球形鼓胀变形的破坏形式为撕裂破坏,破坏形态类似纺锤形。张应力应变曲线可以划分为四个不同的阶段:线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和胀破...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 创新点
第二章 试验设计
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
        2.2.1 动力系统
        2.2.2 操作系统
        2.2.3 测控系统
    2.3 试验方案
    2.4 试验步骤
    2.5 本章小结
第三章 土工布球形鼓胀变形试验研究
    3.1 弯曲应变与液胀应力
        3.1.1 应变解释
        3.1.2 应力解释
        3.1.3 垫层矫正
    3.2 土工布球形鼓胀变形试验
        3.2.1 实验方案
        3.2.2 实验结果与分析
        3.2.3 土工布胀破压力与胀破冠顶高度
    3.3 土工布的破坏形态与破坏机理
        3.3.1 土工布球形鼓胀变形的破坏特征
        3.3.2 土工布球形鼓胀变形的破坏机理
    3.4 本章小结
第四章 土工布球形鼓胀变形影响因素分析
    4.1 加载速率和约束孔径对土工布球形鼓胀变形的影响
        4.1.1 加载速率对土工布球形鼓胀变形的影响
        4.1.2 约束孔径对土工布球形鼓胀变形的影响
    4.2 不同纤维种类对土工布鼓胀变形的影响
        4.2.1 实验方案
        4.2.2 试验结果
        4.2.3 实验分析
    4.3 不同纤维长度对土工布球形鼓胀变形的影响
        4.3.1 实验方案
        4.3.2 试验结果
        4.3.3 实验分析
    4.4 单位面积质量对土工布球形鼓胀变形的影响
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 试验结果
        4.4.3 实验分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文的主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3757095