基于eps轻质材料力学特性及工程应用试验研究

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1、97SO?7分类号一塑缨!羔10710-21427长安大学硕士学位论文指导教师姓名申请学位级别伊哈卜谢永刺教授长安大学硕士学科名称岩土工程论文提交日期2005年12月论文答辩日期2006年3月19日学位授予单位和日期长安大学SD霉≥_，：Jh^摘要本文对EPS轻质材料的物理性质和适用范围进行了综述，通过压缩试验和三轴试验对EPS轻质材料的力学性能进行了研究。文中就EPS材料的应力与应变基本关系、不同密度下EPS材料的应力与应变关系、侧限与无侧限条件下EPS材料的应力与应变关系、侧限与无侧限条件下不同密度EPS材料的应力与应变关系、EPS材料的蠕变性能关系及不同密度下EPS材料的蠕

2、变性能关系进行了对比分析。利用加荷一减荷试验，研究了EPS材料在重复荷载作用下的变形力学特性；通过三轴试验，分析了(0。一0。)～￡。和e。～e。及(O。一o。)～￡，的关系。利用甘肃兰一海高速公路特高填路堤下的涵洞实体工程，通过现场埋设EPS轻质材料板研究其在工程实际中的变形特性，通过研究不同厚度的EPS板在工程应用中的减荷性状，分析总结经济便捷的施工设计方法。研究成果对特高填路堤下涵洞结构的合理设计与施工具有重要指导意义。关键词：EPS力学性能工程应用减荷措施受力性状AbstractThispaperdiscussesthephysicalpropertiesfortheli

3、fematerialssuchastheEPS(Expandedpolystyrene)．Twokindsoftestswasmade，thefirstWasthecompressivetest，thesecondWasTriaxialTestinordertofendouttheMechanicalperformanceoftheEPS．Inthisproject，inthecasesofseveraldensityandconfinementandun-confinementoftheEPSsamplestherelationsofthestressandstrain，and

4、thecreepperformanceWasdiscussed．ThemechanicaldeformationpropertiesoftheEPSwasdiscussedundertheconditionsofloadingandunloadinganthesamples．AftertheTriaxialTeststherelations(a1一03)～E；a．￡V～E：aand(cl—03)～￡Vwasanalyzed．Basedontheengineeringofculvertundertheembankmemofthespecial11igh·stackedsoilint

5、hefreewayfi-omLanzhoutoHaishiwaninGanSUprovince．thedeformationoftheEPSWastested．Severaltestsforseveralsampleswithdefferentthicknessinthatlocation，andtheeconomical，quickandconvenientofconstructiondesignwasanalyzedandsummarized．ItissignificanttOguidesignificantresearchfindingsthatrationallydesi

6、gnandconstructculvertunderhighfillembankment．Keyword：EPS(Expandedpolystyrene)mechanicalpropertyprojectutilityload—sheddingmeasurementmechanicscharacter'tl一-

7、●1．1课题研究背景第一章绪论随着公路交通的发展，土工合成材料(Geotextile)的应用日益普遍，其中聚苯乙烯泡沫塑料(Expandedpolystyrene，简称EPS)是令人注目的品种之一，它的出现使土工中原来难以解决的问题获得了令人满意的效果。近年来，在高速公路

8、的设计中，高填方路堤下设置的涵洞工程越来越多，然而对涵洞的设计与计算理论至今仍不完善，导致计算结果和实际结果相差很大，致使涵洞病害不断发生，严重影响到了高速公路的正常运营和人们对高等级公路的综合评价。为了经济、便捷的减除这些病害，EPS依据其良好的变形特性成为路堤下结构物减荷的有效措施；依据其力学特性成为替换填土，协调路堤不均匀沉降的新型设计施工手段；依据其良好的保温特性，成为解决道路冻害问题的有效方法。目前，国外已开始重视对EPS泡沫材料的工程应用，也利用室内试验手段对其进行了