为了研究土工格室材料力学特性和变形规律,选择多组不同尺寸的高密度聚乙烯(HDPE)土工格室进行拉伸试验测试.首先,使用万能试验机分别对不同高度的条带进行拉伸试验,研究高度对条带强度的影响;然后,用节点拉伸试验机分别对不同高度土工格室节点进行拉伸,研究条带强度与节点强度之间的关系;最后,通过自主研发的双轴拉伸试验装置,以粒子图像测速(PIV)系统和电镜试验为测试途径,开展了土工格室大型双轴拉伸试验,提出了整体强度与条带强度力学特性模型.结果 表明:HDPE土工格室整体变形包括节点变形和条带变形,土工格室条带伸长率与整体伸长率具有协同性,但条带伸长率小于整体伸长率,且前者一定时,高度大的土工格室整体伸长率较大;土工格室的整体强度与节点强度及条带强度有关,高度越大、每延米节点个数越多,土工格室具有更高的整体强度;双轴拉伸试验中节点先于条带破坏,因此,土工格室破坏强度由节点强度决定,拉伸破坏以后条带呈多纤维与拉伸方向同向分布,节点呈多层面撕裂状态,电镜试验也印证了这一观点.在工程设计中,土工格室设计强度的选择应注重节点强度与条带强度的匹配关系.
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