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土工膜抗滲防水機理的解釋分析

时间:2018-02-05 08:21   作者:青岛梦想材料 点击:

    在验证上述纤维混凝土损伤演化方程时,本文利用所提损伤演化方程按照损伤有限元计算流程(liú chéng),计算出纤维混凝土圆柱体有限元模型的轴向位移一轴向反力荷载的响应关系,再将此理论响应曲线与试验所得劈拉试件的轴向位移一轴向荷载的记录曲线相对比,由对比结果来验证所提损伤演化方程的正确性。青島膨潤土防水毯妹子图工艺可分为:针刺法钠基膨潤土防水毯、针刺覆膜法钠基膨潤土防水毯以及胶粘法钠基膨潤土防水毯。在建立劈拉试件的有限元分析(Analyse)模型时,由于劈拉试件的模型、约束、受力均呈水平对称特征,为节省计算机内存,提高计算速度,本文采用对称模型。在划分单元时,模型采用三维八结点等,加载模式(pattern)为顶端线位移。
    在计算纤维混凝土试件损伤演化过程(guò chéng)中的轴向位移与轴向反力的响应时,轴向位移是逐步施加的。青島土工膜以塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布复合而成的土工防渗材料,它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。对于第一步施加的位移,进行弹性有限元应力分析(Analyse),得到所有单元的弹性应力场和应变场,并在后处理(chǔ lǐ)模块中得到劈拉加载处结点的反作用力和对应的轴向位移,然后根据损伤闽值准则判断单元是否开始损伤;假如该加载步有单元损伤,则由损伤演化方程计算损伤变量,并计算损伤后的单元弹性模量,再重新生成总刚矩阵,进行位移荷载不变条件下的重新计算,以反映由于单元损伤所造成的应力应变重分布,直到该加载步没有新的单元损伤为止,再取出此加载步下的劈拉加载处结点的反作用力和轴向位移。然后,继续增加轴向位移荷载进入下一步的分析,计算过程同上,直到加载完毕为止。这样就可以得到纤维混凝土圆柱体试件的整个劈拉损伤过程中加载处的轴向位移和反作用力之间的响应关系。按上述计算方法,对不同种类土工膜、不同包含比重纤维混凝土试件的轴向位移与反作用力响应过程进行跟踪计算,所得理论响应曲线与试验响应曲线进行对比。
    通过(tōng guò)对比发现:对聚丙烯纤维混凝土,损伤演化所得的劈拉轴向位移一加载点反向力的理论曲线与试验曲线大致吻合,但在尾部,理论曲线加载点反向力要高于试验中的轴向荷载。这是因为在劈拉试验后期,由于聚丙烯纤维已被拉断,钢纤维则被拔出,导致(cause)试件的韧性大幅度降低,脆性陡然增大,而理论上这一过程(guò chéng)是呈渐变性的,故此理论值要高于试验值。这也说明所提的损伤演化式在混凝土开裂损伤达到一定程度之前,在精度上是可取的,但当开裂损伤较严重时,计算值则偏于不安全。对钢纤维混凝土,损伤演化所得的劈拉轴向位移一加载点土工膜反向力的理论曲线与试验曲线大致吻合,但吻合度较聚丙烯差,其尾部的理论曲线加载点反向力与试验轴向荷载较吻合。钢纤维损伤演化方程得到的理论结果虽在精度上低于聚丙烯纤维混凝土,但在整体上与试验数据(data)基本吻合。通过以上理论计算结果与试验结果对比发现:幂指数型损伤演化方程较为真实地反映了纤维混凝土软化段的损伤演化,且韧性越高,所提损伤演化方程与其整个软化段的损伤演化过程的一致性越好。 
  
利用上节提出的损伤演化方程,对纤维混凝土圆柱体进行位移加载计算,并得出不同类型、不同包含比重纤维混凝土模型的损伤与轴向位移荷载之间的响应曲线,通过(tōng guò)响应曲线图发现两点,首先是损伤演化的快慢与纤维含量关系密切,且纤维含量越高,损伤演化越慢;其次对于同一类型纤维来说,在大致相同的位移荷载处,纤维含量越高,所受的损伤也越小。青島土工格柵经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材,按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材(原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,然后在加热条件下施行定向拉伸。这两点充分说明纤维可以提高混凝土材料(Material)抵抗损伤的能力,而且随着纤维含量的增加,抵抗损伤的能力随之提高。从机理上讲,在纤维混凝土构件承受轴拉或劈拉荷载并出现损伤过程(guò chéng)中,纤维具有类似弹簧一样的耗能作用,其耗能作用分担了一部分外力功,从而减小了外力功对混凝土本身的破坏(vandalism)与损伤。土工膜而且在一定的纤维含量范围(fàn wéi)内,随着纤维含量的提高这种耗能作用也越大。在承受相同的外力功时,纤维的耗能作用可以降低外荷载对混凝土的损伤程度,而且在一定含量范围(fàn wéi)内,含量越高纤维对混凝土抵抗损伤的能力就越强。因此,纤维是通过提高混凝土抵抗损伤的能力而提高其抗渗能力的。



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