新型土工单轴拉伸试验装置的研制及应用

摘要：

针对目前土工单轴拉伸试验水平的不足,研制了一套新型土工单轴拉伸试验装置,该套装置主要由试样制备、加载、控制与数据采集4个部分组成.试验装置通过燕尾槽与双滑动底板的设计,可以制备不同拉伸段长度的试样并分别开展相应的单轴拉伸试验;通过试样形式与所对应拉伸夹具的设计,解决了试样端部在拉伸过程中出现的松弛与应力集中问题;通过双导轨拉伸装置的设计,避免了试样在拉伸过程中出现的应力偏心现象;通过双级变速箱的设计使最小拉伸速率可达到0.001 mm/min,能够准确描述材料单轴拉伸破坏的演化过程,并能准确测试材料的抗拉强度以及全过程的拉应力-位移关系曲线.基于所研制的试验装置开展了黏性土的单轴拉伸试验,试验结果表明:黏性土的单轴拉伸破坏形式不是纯脆性破坏,而是在抗拉强度后存在一个软化阶段,此时仍具有一定的承载能力;随着试样拉伸段长度的增大,抗拉强度呈对数减小,峰值位移呈对数增大;随着拉伸速率的增加,抗拉强度呈对数增加,峰值位移呈线性增加;抗拉强度与峰值位移均随压实度的递增呈线性增加;随着含水率的递增,试样的抗拉强度先增大后减小,即存在一个峰值,而峰值位移呈线性增加.

关键词：单轴拉伸、试验装置、拉伸段长度、破坏形式、抗拉强度、峰值位移

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分类号：TU411.3(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51609114;江西省青年科学基金项目20114BAB216010;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室开放基金项目No.2016001.This work was supported by the National Natural Science Foundation of China51609114;Jiangxi Province Science Foundation for Youths20114BAB216010;Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering,Hohai University2016001

在线出版日期：2017-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1832-1840