加筋土筋材在拉伸荷载作用下的力学特性.pdfVIP

第 3O卷 ，第5期 中 国 铁 道 科 学 Vo1．3O N()．5 2009年 9月 CHINA RAILWAY SCIENCE September，2O09 文章编号：1O01—4632 (2OO¨9)O5一OOO9—06 加筋土筋材在拉伸荷载作用下的力学特性 林宇亮，杨果林，李 昀，方 薇 (中南大学 土木建筑学院，湖南 长沙 41OO75) 摘 要：通过拉伸试验，研究网格直径分别为 2．2和2．7mm的双绞合六边形金属格宾网、7ORE和80RE 土工格栅 4种筋材拉伸力学性能。得出4种筋材的拉伸强度、最大负荷下伸长率等力学性能指标以及单位宽度 拉伸力与伸长率的关系特征曲线。根据筋材实体工程中的受力特性，推导出筋材约束变形方程。结果表明，格 宾网在发生钢丝断裂之后仍呈现出较强的抗拉性能，大直径格宾网体现出优越的力学性能；8ORE土工格栅的力 学性能优于7ORE土工格栅；修正后的格宾网的单位宽度拉伸力与伸长率的关系曲线仍呈现弹性、屈服和强化 3 个阶段；在约束条件下，筋带的变形量与筋带的割线模量、应力水平、筋带在加筋体中主动区和稳定区的长度 等因素有关。 关键词：双绞合六边形金属格宾网；土工格栅；力学特性；扎fffJ试验 中图分类号：U213．152．2 文献标识码 ：A 加筋土筋材的诞生被视为岩土工程的一场革 网孔绷紧且有序地固定在 2片夹具的夹孔上，夹具 命 ，加筋土筋材 已广泛应用于公路、铁路、水利、 的两端有 2个侧 向夹孔 (A和B，如图 1所示)， 市政和建筑工程等领域。筋材的工程特性对工程实 能有效地限制试件夹持处的横向变形；土工格栅各 体的影响巨大。当筋材处于填土中，如公路、铁路 肋反包表面光滑的钢筋，并用连接棒相连，钢筋卡 路堤、挡土墙 中，筋材的应力应变特性直接影响到 在 2片夹具上。试验中，夹具的一端固定在底下的 填土工程 的侧向位移、竖向沉降、安全使用寿命、 横梁上 ，不会发生竖向和水平位移 ，另一端 固定 运营条件等_1]。加筋土筋材的拉伸力学特性是各项 工程设计中最基本的技术指标 ]。 目前，国内外一些单位和学者对加筋土筋材的 拉伸力学特性开展了一定的研究_1。 ，但这些研究 均未涉及到双绞合六边形金属网格状筋材的力学特 性。目前，加筋格宾网在中国属于 1种新型的加筋 土材料，已运用于湖南省湘潭至衡阳高速公路西线 (下文简称潭衡西线)的加筋土挡墙实体工程 。本 文以潭衡西线加筋土挡墙实体工程为背景，选取 4 种筋材 (网格直径分别为 2．2和 2．7mm格宾网、 70RE土工格栅和 80RE土工格栅)进行拉伸试验 ， 研究其力学特性。 80mnl×l00mm D：82．5nun(83．5rod) = l22．5mm (’=40nm l 1 拉伸试验概况 ，，=161．5mm(162．5r0d) 试验采用4片专门的相同夹具，筋材的每一端 图1 格宾网夹持方式示意图 均固定在 2片夹具上。双绞合六边形金属格宾网的 收稿 日期：20O8—10—21；修订 日期：2009一O7—12 基金项 目：湖南省科技厅资助项 目 (O6ck3O3O)；湖南省交通厅资助项 目 (2OO6l2) 作者简介：林宇亮 (1985～)，男，江西上饶人，博士研究生。 l0