土体单轴抗拉强度试验仪器的研制.pdf

第36卷第9期
人民貞河
Vol 36.No 9
2014年:9月
YELLOW RIVER
ep.,2014
エ程測设计
上体单轴抗拉强度试验仪器的研制
路立娜,樊恒辉
(1.陕西电子科技职业学院交通工程学院,陕西西安710125;2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,映西杨凌712100)
摘要:抗拉强度是土体重要的力学指标之ー,为了准确测定其抗拉强度,基于土体结构特性和土エ试验方法,研制了
套电动式单轴拉伸仪和制样模具,该仪器拉伸时可连续加载,实时记录轴向荷载和变形大小,试样呈亚铃状,其制作采用
次静压成型技术,保证试样内部结构连续、均匀,并且操作简单方便。以杨凌土作为试验材料,对该仪器的试验性能进
行验证,研究单轴抗拉强度随拉伸速卒和试样长径比的变化规律。试验结果表明:在一定范围内,单轴抗拉强度的测量
值随拉伸速率的增大有増大趋势,而应变随拉伸速率的増大呈下降趋势;受自重和端部效应的影响,单轴抗拉强度随试
样长径比的变化规律波动比較大,综合分析2.5是比较合适的长径比
关键词:单轴拉仲仪;抗拉强度;轴向应变;拉仲速率;长径比
中图分类号:TV149.3;TU47
文献标志码:A
doi:10.3969/j.isan.1000-1379.2014.09.036
Development on Instrument of Uniaxial Tensile Strength of Soil
CU LI-NATFAN Heng
(I. ollege of"Traffic engineering, Vocational Institute of Electronic Science and Technology in Shaanxi, Xi'an 710125, China;
2. College of Water Conservancy and Architectural Tngincering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)
Abstract: Tensile strength is one of the most important mechanical indexes. ased on the structural characteristics of soil and test methods, an e
lectric uniaxial tensile tester and a sample preparation mold were developed, which could determine the test strength accurately. This instrument
could exert continuous loads and also could record axial loads and strain in real time. The sample showed in dumbbell-shaped, static preparing
method was adopted to prepare the sample, which could guarantee a uniform internal structure and also operated casily. It used Yangling soil to test
and verify the function of instrument and to researeh the uniaxial tensile strength changing with the stretching rate and length-diameter ratio. The
test result shows that the uniaxial tensile strength increases with the increase of stretching rate and axial strain decreases with the increase of length
diameter ratio in a certain range; because of the influence of own weight and end effects, comprehensive analysis shows that 2.5 is an apposite
length-diameter ratio
Key words uniaxial tensile tester; tensile strength; axial strain; stretching rate; length-diameter ratio
土体的抗拉强度作为土体重要的力学指标之一,对上体中套电动式单轴拉伸仪和制样模具,使其克服以往试验仪器和试
的张拉裂缝的形成和发展起决定性作用。如坝体心墙上料中验方法的缺点,能够准确测定土体的抗拉强度,操作简单方便,
形成的张拉裂缝即水力劈裂山,以及土坡滑动时土层之间发小:试验效率较高。
错位形成的裂缝等,都与土体的抗拉强度有密切联系。准确测
定土体抗拉强度对预防和治理上体中的张拉裂缝至关重要
1仪器研制
日前,测定上体抗拉强度的试验方法主要有白接测量法和
间接测量法。白接测量法有屮轴拉仲法和三轴拉仲法,间接测
1制样模具
量法有上梁弯曲法、空心圆柱法、径向压裂法、轴向压製法2。
综合考虑土体门身结构特性和传统制样方法存在的问题
轴拉仲法受闹影响较大,面H与排水条件息总相关;
研制了该制样模具。制样模具主要包括定位底慒、四周板
接测量法受周环境和计算参数影响较大,往往会导致试验结底、顶盖、螺丝等五部分(见图1),材料采用高强度钢材,不
果误差较大;而单轴拉仰试验方法操作简单方便,精确度高,通收稿日期:2013-
合室内试验操作。党进谦、吕海波等+都曾自行研制了简易
基金项目:国家自然科学基全资助项目(51379177);陕西省外国专家局留学人
单轴拉伸仪,并对上体单轴抗拉强度进行研究,但是H前关于
科技活动项目
作者简介:路立娜(1987一),女,河北那台人,助教,硕士,研究方向为土的工程
单轴拉仲仪器还没有普遍采用和推厂的类型,而工自行研制的
简易拉伸仪和采用的制样方式都在一定的弊端。
通信作者:樊峘辉(1973ー),男,山西夏县人,副研究员,博士,主要从事特殊性
土的工程性质及其改良技术研究工作
笔者基于土体自身结构特性利土试验方法,试图研制
E-mail:yt07(@nwsuaf,edu.cn
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