白云岩砌体抗剪强度试验

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第2期长安大学学报(自然科学版)Vo1．23No．22003年3月JournalofChanganUniversity(NaturalScienceEdition)Mar．2003文章编号：1671-8879(2003)02-0043—05白云岩砌体抗剪强度试验胡大琳，魏炜，闫志刚(长安大学公路学院，陕西西安710064)摘要：介绍了一种高强石砌体，砌体由白云岩砌块和C40小石子混凝土砌缝组成，通过对砌体试件在不同轴向力作用下的抗剪强度试验研究和非线性有限元模拟分析，得出该种砌

2、体抗剪强度的经验公式和该种砌体抗剪强度与摩擦系数，研究成果已被世界第一大跨径石拱桥——丹河桥设计采用。关键词：石砌体；抗剪强度；试验研究；经验公式中图分类号：U448．22文献标识码：AShearstrengthofstonemasonryHUDa—ling，WEIWei，YANZhi-gang(SchoolofHighway．ChanganUniversity，xian710064，China)Abstract：Thispaperpresentsakindofhighstrengthmasonry．Themasonryiscomp

3、osedofdolomitevoussiorsandC40microconcretejoints．Theshearstrengthofthemasonryspecimensatdifferentaxialloadsistestedandanalyzedbynonlinearfiniteelementmethod．Aempiricformulaofshearstrengthofthemasonryisobtained．Theobtainedshearstrengthandfrictionfactorofthismasoryhasbee

4、nusedinthedesignofthelongeststonearchbridgeintheworld．Keywords：stonemasonry；sheafstrength；teststudy；empiricformula石拱桥是最古老的桥型之一，20世纪70年代对1998年4月在当地采石场采集的灰色白云岩和之前在中国曾被大量修建，是公路工程中的主导桥棕色自云岩，分别取样进行了岩石矿物成分确定、比型。其后，石拱桥建设费用较高和工期较长，修建越重、吸水率等物理性质试验和力学性能试验。根据当来越少。但是随着中国开发西部战略实施，大

5、量高等地的气候资料(丹河桥位处年平均最低温度为级公路在山区修建，由于当地原材料和劳动力价格一3．5C)和规范规定石料抗冻试验可采用25次冻较便宜，石拱桥又成为具有竞争力的桥型，其中山西融循环，本研究采用50次冻融循环。经比较确定棕省境内晋焦高速公路上的丹河大桥主跨为146m，色白云岩为丹河桥砌块选用材料，测得棕色白云岩是目前世界单孔跨径最大的石拱桥，丹河大桥主拱物理和力学指标列于表1。圈设计采用80MPa石砌块和C40小石子混凝土砌表1棕色白云岩物理和力学指标缝，而中国现行公路桥梁设计规范L1]中还缺少这种比重吸水率质量损失率耐冻系

6、敷质量损失率(抗冻性)【坚固性)砌体抗压和抗剪强度设计值。作者根据丹河桥现场2．840．20％0．0072％0．7630．016％原材料对这种砌体进行了抗压强度和抗剪强度试验立方体抗压棱柱体抗压抗折劈裂抗拉基本抗剪(牯聚力]研究，本文介绍的是砌体抗剪试验研究的内容。253．3MPa91．2MPa35．2MPa7．7MPa13．5／14．7MPa内摩擦角弹性模量泊松比1原材料试验研究45．08。145．44。5．46×1OMPa0．2481．1石料试验注：①力学指标为截面边长为50mm试件值；②基本抗剪强度和内摩擦角石料试验按《公路工

7、程石料试验规程》L】]进行，分别为平行受剪和垂直受剪值。收稿日期：2002～05—20基金项目：山西省重大科技攻关项目(98—2129)作者简介：胡大琳(1959一)，男，陕西蓝田人，长安大学教授维普资讯http://www.cqvip.com44长安大学学报(自然科学版)2003血1．2小石子混凝土力学性能试验位、安装加荷架并调整，采缝砌缝小石子混凝土设计强度为C40级，配合比用千斤顶均匀加载，使加为：水泥：水：砂：小石子：减水剂一1：0．38：载至试件破坏过程控制在1．81：1．81：1，小石子混凝土容重为24．31～3min之

8、内，当试件有／2kN／m。，其拌合物坍落度为9．3cm，标准养生试件一个受剪面破坏即认为试的力学指标如下。件破坏，终止加载，记录破图2砌体通缝抗剪试验立方体抗压强度：51．5MPa。坏荷载和试件破坏特征。砌体通缝抗剪破坏面在试棱柱体抗