土石坝沥青混凝土心墙材料基本性能研究——蠕变和动力特性研究

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近年来,土石坝沥青混凝土心墙在国内外有了很大的发展,但是目前对沥青混凝土材料的基本性能还不太了解,影响着这种坝型的发展。本文通过三轴压缩蠕变试验和振动三轴试验,借助粘弹性理论和土动力学理论,对土石坝沥青混凝土心墙材料的两个重要性质——蠕变性能和动力特性进行了初步的研究。用三元固体模型和Burgers四元模型来拟合沥青混凝土的蠕变曲线,发现Burgers模型能够更好的描述沥青混凝土的蠕变过程,为土石坝沥青混凝土心墙的有限元计算提供参数。通过振动三轴试验获得沥青混凝土材料的动力参数,并结合西安理工大学陈存礼老师的研究成果。发现动应力与动应变的关系较好地符合双曲线规律,最大动模量Edmax和最大剪切模量Gdmax随着温度的降低、围压和固结比Kc的增大而增大。围压和固结比对沥青混凝土的阻尼比没有多大影响,阻尼比随着温度的升高有着降低的趋势。在动应力条件下,振次几乎对动应变中的弹性应变的变化没有影响。在同一固结比和同振次条件下,动应力对动残余应变的影响约呈线性关系,且振次对动残余应变的影响呈逐渐增大的变化关系。在不同围压和8.8℃条件下,对沥青混凝土施加较大的动应力,在100振次以内所产生的动应变是很小的,即使施加3000~5000振次,轴向总应变也仅为1%~2%左右。沥青混凝土似乎不存在动强度破坏问题。
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