楊果林，段君義，張　雨

(中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長沙　410075)

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格賓網(wǎng)筋材的絞邊強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究*

楊果林?，段君義，張雨

(中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長沙410075)

為研究不同絞邊方式及不同網(wǎng)孔尺寸下格賓網(wǎng)的絞邊拉伸特性，參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)(EN10223-3:1997)，采用自行設(shè)計(jì)的絞邊試驗(yàn)裝置，對網(wǎng)孔型號為60 mm×80 mm和80 mm×100 mm的A與B兩類絞邊方式的格賓網(wǎng)片進(jìn)行絞邊拉伸試驗(yàn)，分析比較各自的力學(xué)特性，并討論絞邊拉伸破壞的典型破壞模式. 研究結(jié)果表明：與B類絞邊方式相比，A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸強(qiáng)度較大；根據(jù)格賓網(wǎng)的破壞形態(tài)，絞邊拉伸破壞可分為3種典型破壞模式，即絞邊鋼絲被拉出破壞、網(wǎng)絲的拉斷破壞以及絞邊鋼絲部分被拉出后網(wǎng)絲被拉斷破壞；絞邊質(zhì)量與絞合在端絲上的鋼絲纏繞圈數(shù)、緊密程度有關(guān)；網(wǎng)孔尺寸、鋼絲直徑及絞邊質(zhì)量均是影響格賓網(wǎng)的絞邊拉伸力學(xué)特性的重要因素. 研究結(jié)果可為加筋格賓結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)、施工提供參考.

雙絞合六邊形鋼絲網(wǎng)；筋材；強(qiáng)度特性；拉伸試驗(yàn)；絞邊質(zhì)量；破壞模式

巖土體材料具有較強(qiáng)的抗壓和抗剪強(qiáng)度，但其抗拉強(qiáng)度較小，在巖土體中鋪設(shè)抗拉材料，可有效改善巖土體的抗拉特性，這就是“加筋”的概念，而起抗拉作用的材料就是筋材. 加筋土筋材以其優(yōu)良的適用性和顯著的經(jīng)濟(jì)性得到了世界各國工程及學(xué)術(shù)界的重視，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、市政以及水利等工程領(lǐng)域[1-6]. 加筋材料也從天然植物發(fā)展為高模量的鋼條、鋼絲網(wǎng)以及各類土工合成材料等. 加筋土筋材的拉伸力學(xué)特性是工程設(shè)計(jì)中最基本的力學(xué)指標(biāo)，國內(nèi)外的一些學(xué)者和單位針對加筋土筋材的拉伸力學(xué)特性展開了大量研究，如：Perkins[7]對各類土工合成材料進(jìn)行了一系列的拉伸試驗(yàn)研究，得出了土工合成材料的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系具有熱、黏、彈塑性等特性；Parsons等[8]認(rèn)為土工合成材料在拉伸過程中具有應(yīng)變率相關(guān)性；李作攀等[9]研究了試樣的寬度與長度對拉伸斷裂強(qiáng)度的影響，認(rèn)為試樣尺寸改變會引起拉伸過程中頸縮率的變化，試樣的長寬比越小，頸縮率越小，斷裂拉伸強(qiáng)度越高；李俊偉等[10]對土工格室HDPE片材的拉伸力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明拉伸速率對其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有著較大影響，并提出了一種描述較小應(yīng)變下的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)學(xué)模型；楊廣慶等[11]選取3種不同類型的HDPE土工格柵，對其在不同拉伸速率下的拉伸性能進(jìn)行了研究；楊果林等[12]對在循環(huán)荷載作用下的土工合成材料應(yīng)力-應(yīng)變特性進(jìn)行了研究，并推導(dǎo)了約束條件下的變形方程. 此外，很多學(xué)者對土工合成材料的蠕變特性[13-15]也進(jìn)行了研究. 以上主要是關(guān)于土工合成材料等方面的研究. 格賓網(wǎng)筋材作為一種新型的加筋材料，具有良好的工程特性和價(jià)格優(yōu)勢[16]. 目前關(guān)于格賓網(wǎng)的研究主要集中在拉伸特性[16-17]、拉拔特性[18-19]方面，均未涉及到格賓網(wǎng)的絞邊強(qiáng)度特性. 歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN10223-3:1997)指出格賓網(wǎng)必須采用比網(wǎng)面鋼絲直徑稍大的鋼絲作為邊端鋼絲進(jìn)行絞邊，但歐洲標(biāo)準(zhǔn)中并沒有對絞邊的具體制作要求和絞邊強(qiáng)度的測試方法進(jìn)行說明. 格賓網(wǎng)在制作過程中是裁剪成片的，在施工現(xiàn)場鋪設(shè)時需要將格賓網(wǎng)片拼接起來，而格賓網(wǎng)片邊緣的鋼絲絞合纏繞在邊端鋼絲上，這就使得網(wǎng)片末端與邊端鋼絲(即端絲)的連接位置成了整個格賓網(wǎng)的薄弱部位. 可見，格賓網(wǎng)的絞邊強(qiáng)度特性尚需進(jìn)行系統(tǒng)性研究.為此，本文以湖南省安化至邵陽高速公路加筋格賓路堤為背景，選取不同絞邊方式、不同網(wǎng)孔型號的格賓網(wǎng)片進(jìn)行絞邊拉伸試驗(yàn)，研究格賓網(wǎng)的絞邊拉伸特性及破壞形式. 研究成果對于加筋格賓路堤工程的修建具有重要的指導(dǎo)作用，也對加筋格賓結(jié)構(gòu)的深入研究具有參考意義.

1　試驗(yàn)概況

1.1試驗(yàn)裝置

絞邊強(qiáng)度是格賓網(wǎng)片絞合段的末端鋼絲纏繞在端絲上的抗拔強(qiáng)度值(圖1所示為格賓網(wǎng)片的絞邊示意圖). 格賓網(wǎng)片的絞邊拉伸試驗(yàn)裝置不同于格賓網(wǎng)片的拉伸試驗(yàn)裝置. 格賓網(wǎng)片拉伸試驗(yàn)是通過螺栓將網(wǎng)片節(jié)點(diǎn)與夾具連接起來，而絞邊強(qiáng)度試驗(yàn)是為了測量網(wǎng)片的絞邊強(qiáng)度，應(yīng)充分考慮網(wǎng)片絞邊部分與夾具連接的特殊性. 為此，參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)(EN10223-3:1997)中格賓網(wǎng)制作要求，考慮到避免格賓網(wǎng)拉伸過程中的頸縮現(xiàn)象(橫向變形)，保證拉伸過程中絞邊部位與拉伸方向垂直和試驗(yàn)可操作性，采用光滑扣環(huán)扣住絞邊部位的端絲進(jìn)行絞邊拉伸. 并考慮到對格賓網(wǎng)不同網(wǎng)孔單元試件的可測試性，合理布置夾具上孔槽，研制了專門的絞邊強(qiáng)度拉伸裝置. 該絞邊測試方法合理，具有簡便、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，在未來實(shí)際應(yīng)用中具有可行性. (對應(yīng)的試驗(yàn)裝置專利號：201420386094.6)

圖1　格賓網(wǎng)片絞邊示意圖Fig.1　Selvage of gabion meshes

試驗(yàn)在常溫下進(jìn)行，所采用的拉伸機(jī)為SHT4106-G微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)，拉伸速率控制為5 mm/min(即格賓網(wǎng)片拉伸方向的長度的20%). 如圖2所示.

圖2　絞邊拉伸試驗(yàn)Fig.2　Selvage stretching tests

1.2試驗(yàn)材料及試驗(yàn)過程

為了得到不同網(wǎng)孔單元尺寸和不同絞邊質(zhì)量對絞邊強(qiáng)度特性的影響，特選取了某公司生產(chǎn)的2種不同絞邊質(zhì)量的格賓網(wǎng)(雙絞合六邊形鋼絲網(wǎng))片進(jìn)行絞邊試驗(yàn)，其中，每種絞邊方式的鋼絲網(wǎng)又分2種網(wǎng)孔型號，分別為60 mm×80 mm(對應(yīng)網(wǎng)面鋼絲直徑為2.0 mm，端絲直徑為2.7 mm)和80 mm×100 mm(對應(yīng)網(wǎng)面鋼絲直徑為2.7 mm，端絲直徑為3.4 mm)的2種網(wǎng)孔，共4種組合類型網(wǎng)片. 為方便區(qū)分，本文規(guī)定絞邊質(zhì)量較好的為A類絞邊方式(如圖3(a)，由專業(yè)的翻邊機(jī)器將網(wǎng)面鋼絲纏繞在邊端鋼絲上)，絞邊質(zhì)量較差的為B類絞邊方式(如圖3(b)，采用手工絞邊，纏繞圈數(shù)為2圈). 可以很明顯地發(fā)現(xiàn)兩者的絞合段纏繞在端絲上的纏繞圈數(shù)有較大差異,A類絞邊方式的纏繞圈數(shù)明顯多于B類.

(a)A類絞邊方式

(b)B類絞邊方式圖3　不同絞邊方式的格賓網(wǎng)片F(xiàn)ig.3　Different selvage ways of gabion meshes

為了保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可統(tǒng)計(jì)性，對上述每種組合類型的網(wǎng)片均取6片進(jìn)行平行試驗(yàn). 網(wǎng)孔型號為60 mm×80 mm的網(wǎng)片長度和寬度分別裁取4個單元尺寸長度和10個單元尺寸寬度；網(wǎng)孔型號為80 mm×100 mm的網(wǎng)片長度和寬度分別裁取4個單元尺寸長度和8個單元尺寸寬度，同時保證網(wǎng)片的一端必須為纏繞有網(wǎng)面鋼絲的端絲.

2　試驗(yàn)結(jié)果與分析

對不同類型格賓網(wǎng)片試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，每類格賓網(wǎng)試驗(yàn)結(jié)果的平均值見表1.

2.1不同絞邊方式對格賓網(wǎng)片絞邊拉伸特性的影響

為了探討不同絞邊方式對格賓網(wǎng)片絞邊強(qiáng)度特性的影響，對于不同絞邊方式的格賓網(wǎng)片，均選取2組典型絞邊拉伸破壞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示. 其中，曲線1和曲線2分別對應(yīng)平行試驗(yàn)中A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸的2種典型破壞形態(tài)；曲線3和曲線4分別對應(yīng)平行試驗(yàn)中B類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸的2組典型曲線.

表1　格賓網(wǎng)絞邊拉伸的主要力學(xué)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

圖4(a)所示為不同絞邊方式的格賓網(wǎng)片(網(wǎng)孔型號60 mm×80 mm)的典型絞邊拉伸曲線. 由圖可知：

1) 對于A類絞邊方式的網(wǎng)片絞邊拉伸曲線，在兩者達(dá)到最大拉伸應(yīng)力前的絞邊拉伸曲線變化規(guī)律相差不大. 在初始階段，拉力隨格賓網(wǎng)應(yīng)變增長較為緩慢，格賓網(wǎng)尚處于調(diào)整過程；隨著應(yīng)變的繼續(xù)增加，拉力增長速度加快且呈線彈性；在達(dá)到最大拉伸應(yīng)力前，拉伸曲線多處出現(xiàn)鋸齒形，說明在拉伸過程中格賓網(wǎng)片內(nèi)鋼絲在不斷地進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整；兩者的最大負(fù)荷下伸長率相差不大，約為16%，曲線1對應(yīng)的最大拉伸應(yīng)力小于曲線2的最大拉伸應(yīng)力，原因是曲線1對應(yīng)的格賓網(wǎng)片發(fā)生了絞邊破壞，纏繞在端絲上的鋼絲被拉出，而曲線2對應(yīng)的格賓網(wǎng)片為網(wǎng)片內(nèi)的斜向鋼絲被拉斷破壞. 此外，曲線2對應(yīng)的拉伸應(yīng)力達(dá)到最大值之后并沒有迅速減小，反而能夠繼續(xù)保持較大的拉伸應(yīng)力，這是因?yàn)榫W(wǎng)片內(nèi)鋼絲發(fā)生斷裂后，網(wǎng)片內(nèi)發(fā)生了拉力重分配，且網(wǎng)片內(nèi)存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，部分鋼絲沒有達(dá)到最大拉伸強(qiáng)度，能夠繼續(xù)承受一定的拉力，故網(wǎng)片能夠在伸長率增加的情況下繼續(xù)維持較高的拉伸應(yīng)力.

伸長率/% (a)網(wǎng)孔型號60 mm×80 mm

伸長率/% (b)網(wǎng)孔型號80 mm×100 mm圖4　格賓網(wǎng)絞邊拉伸試驗(yàn)典型曲線Fig.4　Typical selvage tensile curves of gabion meshes

2) 對于B類絞邊方式的網(wǎng)片絞邊拉伸曲線，兩者的絞邊拉伸曲線差異較大.由于B類絞邊質(zhì)量較差，纏繞不夠緊密，均發(fā)生了絞邊破壞，即絞邊鋼絲被拉出，而絞邊質(zhì)量存在隨機(jī)性，導(dǎo)致拉伸曲線存在差異性，進(jìn)而導(dǎo)致最大拉伸力不同.

3) A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸強(qiáng)度大于B類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸強(qiáng)度，這是由于A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片鋼絲在端絲上的纏繞圈數(shù)和緊密程度都高于B類絞邊方式的格賓網(wǎng). 與B類絞邊方式相比，A類絞邊方式的最大負(fù)荷下伸長率較大. 說明絞邊質(zhì)量較好的格賓網(wǎng)用于加筋構(gòu)筑物中，在維持荷載的同時，具有承受較大變形的能力.

4) 為保證格賓網(wǎng)片的平整性及網(wǎng)片與夾具緊密接觸，對格賓網(wǎng)片施加了一定的預(yù)拉力，故伸長率為0時，格賓網(wǎng)拉力并不為0；在應(yīng)變較小的范圍內(nèi)，2種絞邊方式的格賓網(wǎng)拉伸曲線的斜率大致相等，即割線模量在拉伸的初始階段可認(rèn)為相同；但當(dāng)應(yīng)變進(jìn)一步增大時，不同絞邊方式的格賓網(wǎng)片拉伸曲線差異較大. 可見，格賓網(wǎng)的拉伸力學(xué)性能與絞邊質(zhì)量關(guān)系密切.

圖4(b)所示為不同絞邊方式的格賓網(wǎng)片(網(wǎng)孔型號80 mm×100 mm)的典型絞邊拉伸曲線. 由圖可知：

1) 對于A類絞邊方式的網(wǎng)片絞邊拉伸曲線，在兩者達(dá)到最大拉伸應(yīng)力前的絞邊拉伸曲線變化規(guī)律也具有一致性. 在初始階段，拉伸曲線變化與網(wǎng)孔型號60 mm×80 mm的格賓網(wǎng)片拉伸曲線變化情況相同，在伸長率達(dá)到7%之后呈線彈性；曲線1的最大拉伸應(yīng)力是曲線2的最大拉伸應(yīng)力的1.3倍，曲線1對應(yīng)的格賓網(wǎng)片表現(xiàn)為很明顯的網(wǎng)片內(nèi)多根斜向鋼絲連續(xù)拉斷破壞，曲線2對應(yīng)的格賓網(wǎng)片發(fā)生的是纏繞在端絲上的絞邊鋼絲逐根被拉出破壞，表現(xiàn)出位移破壞特征.

2) 對于B類絞邊方式的網(wǎng)片絞邊拉伸曲線，格賓網(wǎng)片均表現(xiàn)為絞邊鋼絲的拉出破壞，但由于絞邊質(zhì)量的隨機(jī)性，兩者的絞邊拉伸曲線差異也較大，曲線3對應(yīng)的最大拉伸應(yīng)力約為曲線4對應(yīng)的最大拉伸應(yīng)力的2倍，進(jìn)一步說明絞邊強(qiáng)度與絞合在端絲部分的網(wǎng)絲纏繞圈數(shù)、緊密程度相關(guān). 并且隨著絞邊質(zhì)量的提高，格賓網(wǎng)片絞邊拉伸過程中的絞邊拉伸曲線會逐漸向網(wǎng)片的拉伸曲線轉(zhuǎn)變.

3) 與B類絞邊方式相比，A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸強(qiáng)度較大；兩者的最大負(fù)荷下伸長率均較大，約為15%.

2.2絞邊拉伸的3種典型破壞模式

通過對試驗(yàn)中得到的24片格賓網(wǎng)絞邊拉伸破壞結(jié)果進(jìn)行歸納發(fā)現(xiàn)，B類絞邊方式的格賓網(wǎng)片均出現(xiàn)絞邊鋼絲被拉出破壞，但A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片出現(xiàn)了不同的破壞形態(tài)，其不同網(wǎng)孔型號的格賓網(wǎng)片破壞形態(tài)均可歸納為以下3種典型破壞模式. 可見，機(jī)械絞邊存在加工差異，為了改進(jìn)優(yōu)化、合理設(shè)計(jì)絞邊方式，并為合理制定格賓網(wǎng)絞邊強(qiáng)度設(shè)計(jì)值提供依據(jù)，以網(wǎng)孔型號為60 mm×80 mm的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸結(jié)果為例，圖5所示為A類絞邊方式的格賓網(wǎng)片(網(wǎng)孔型號為60 mm×80 mm)的3種典型破壞模式曲線，各破壞模式對應(yīng)的網(wǎng)片破壞形態(tài)如圖6所示.

1) 第一種破壞模式：纏繞在端絲上的鋼絲陸續(xù)被拉出破壞，而網(wǎng)片內(nèi)的網(wǎng)絲沒有出現(xiàn)斷裂. 對應(yīng)的拉伸曲線見圖5中曲線1，網(wǎng)片破壞形態(tài)見圖6(a). 由曲線1可知，最大拉伸力為20.63 kN/m，對應(yīng)的最大負(fù)荷下伸長率為16.75%，此時纏繞在端絲上的部分鋼絲被拉出，網(wǎng)片內(nèi)的拉力重新分配到其余纏繞在端絲上的絞邊鋼絲上，故在達(dá)到最大拉伸力之后還能繼續(xù)維持較高拉力，直到大部分絞邊鋼絲被拉出而不能繼續(xù)承受荷載為止.

伸長率/%圖5　A類絞邊方式的格賓網(wǎng)拉伸破壞的典型曲線Fig.5　Typical selvage tensile failure curves of gabion meshes with type-A selvage way

2) 第二種破壞模式：格賓網(wǎng)片端部的某根或幾根絞邊鋼絲被拉出，接著在其他位置發(fā)生網(wǎng)片內(nèi)網(wǎng)絲被拉斷而破壞. 對應(yīng)的拉伸曲線見圖5中曲線2，網(wǎng)片破壞形態(tài)見圖6(b). 由曲線2可知，在伸長率達(dá)到11.95%時，拉伸力出現(xiàn)突然下降，原因是網(wǎng)片端部絞邊質(zhì)量較差的鋼絲被拔出，導(dǎo)致拉伸力下降，但其他位置的絞邊質(zhì)量較好，網(wǎng)片能及時進(jìn)行拉力重分配，使得網(wǎng)片強(qiáng)度迅速恢復(fù)增長；最大拉伸力為21.59 kN/m，對應(yīng)的最大負(fù)荷下伸長率為20.05%，此時網(wǎng)片內(nèi)斜向鋼絲發(fā)生斷裂，隨后網(wǎng)片能夠承受的荷載隨斷裂鋼絲的增加而逐漸降低.

3) 第三種破壞模式：網(wǎng)片內(nèi)網(wǎng)絲被拉斷而發(fā)生破壞，纏繞在端絲上的鋼絲沒被拉出. 對應(yīng)的拉伸曲線見圖5中曲線3，網(wǎng)片破壞形態(tài)見圖6(c). 由曲線3可知，最大拉伸力為23.44 kN/m，對應(yīng)的最大負(fù)荷下伸長率為14.57%，此時網(wǎng)片內(nèi)的斜向鋼絲被拉斷，絞邊鋼絲始終沒有被拉出. 在拉伸荷載下網(wǎng)片內(nèi)重復(fù)拉力重分配及鋼絲斷裂的過程直到網(wǎng)片失去承載能力. 此外，由曲線3的拉伸力的3次明顯落差可知網(wǎng)片內(nèi)鋼絲發(fā)生了3次斷裂，這與對應(yīng)的網(wǎng)片破壞形態(tài)是一致的(如圖6(c)所示).

比較3種破壞模式的網(wǎng)片絞邊拉伸曲線可知：第三種破壞模式的最大拉伸力最大，第二種破壞模式次之，第一種破壞模式最?。坏诙N破壞模式的最大負(fù)荷下伸長率最大，第一種破壞模式次之，第三種破壞模式最小.

由此可見，絞邊質(zhì)量對絞邊拉伸特性影響較大，當(dāng)絞合在端絲上的鋼絲圈數(shù)夠多、纏繞夠緊密時，在拉伸荷載作用下不會發(fā)生第一、二種破壞模式，而是表現(xiàn)出第三種破壞模式，即格賓網(wǎng)內(nèi)鋼絲拉斷破壞，也可有效地避免在較小拉伸荷載作用下由于絞邊破壞而使得網(wǎng)片強(qiáng)度不能充分發(fā)揮的情況.

圖6　格賓網(wǎng)的破壞形態(tài)Fig.6　Failure modes of gabion meshes

2.3不同網(wǎng)孔單元對格賓網(wǎng)片絞邊拉伸特性的影響

為了比較不同網(wǎng)孔單元對格賓網(wǎng)片的絞邊強(qiáng)度特性的影響，現(xiàn)將網(wǎng)孔型號為60 mm×80 mm和80 mm×100 mm的格賓網(wǎng)片發(fā)生相同破壞模式的絞邊拉伸曲線進(jìn)行對比，以第一、三種破壞模式為例，結(jié)果如圖7所示.

伸長率/% (a)第一種破壞模式

伸長率/% (b)第三種破壞模式圖7　不同網(wǎng)孔尺寸格賓網(wǎng)絞邊拉伸試驗(yàn)曲線Fig.7　Typical selvage tensile curves of gabion meshes with different mesh size

根據(jù)圖7，經(jīng)換算成單位寬度內(nèi)拉伸應(yīng)力可知，2種破壞模式下網(wǎng)孔型號80 mm×100 mm的網(wǎng)片最大拉伸應(yīng)力與網(wǎng)孔型號60 mm×80 mm的網(wǎng)片差別不大(分別為0.991倍和1.049倍). 但由于換算所得單位寬度內(nèi)受拉面積不同(網(wǎng)孔型號80 mm×100 mm的網(wǎng)片單位寬度內(nèi)受拉面積較大)，故不論是第一種破壞模式還是第三種破壞模式，網(wǎng)孔型號80 mm×100 mm的網(wǎng)片最大拉伸力均明顯大于網(wǎng)孔型號60 mm×80 mm的網(wǎng)片(分別為1.44倍和1.53倍)，由于2種網(wǎng)片的絞邊質(zhì)量相同，因此，相同破壞模式下2種網(wǎng)片絞邊拉伸特性存在差異性是網(wǎng)片鋼絲直徑和網(wǎng)孔尺寸不同的共同作用結(jié)果. 而B類絞邊方式的網(wǎng)片由于絞邊質(zhì)量較差，2種網(wǎng)孔的網(wǎng)片均表現(xiàn)出第一種破壞模式，且最大絞邊拉伸力均明顯小于A類絞邊方式網(wǎng)片的最大絞邊拉伸力. 可見，網(wǎng)片鋼絲直徑、網(wǎng)孔尺寸及絞邊質(zhì)量均是影響格賓網(wǎng)絞邊拉伸力學(xué)特性的重要因素.

3　結(jié)　論

1) 自行設(shè)計(jì)的絞邊拉伸裝置合理，具有簡便性、可行性及實(shí)用性，能夠用于加筋格賓網(wǎng)的絞邊拉伸試驗(yàn)，測試格賓網(wǎng)的絞邊強(qiáng)度特性.

2) 絞邊質(zhì)量主要與絞合在端絲上的網(wǎng)絲纏繞圈數(shù)、緊密程度有關(guān)，隨著絞邊質(zhì)量的提高，格賓網(wǎng)的絞邊拉伸特性會向網(wǎng)片拉伸特性轉(zhuǎn)變，有利于格賓網(wǎng)強(qiáng)度的充分發(fā)揮.

3) 與A類絞邊方式相比，B類絞邊方式的格賓網(wǎng)片絞邊拉伸強(qiáng)度明顯偏小. A類絞邊方式的格賓網(wǎng)絞邊拉伸表現(xiàn)出3種典型破壞模式，B類絞邊方式的格賓網(wǎng)絞邊拉伸均表現(xiàn)出第一種破壞模式.

4) 格賓網(wǎng)具有拉力重分配特點(diǎn)，能夠在較大伸長率情況下保持較高強(qiáng)度；絞邊質(zhì)量較好的格賓網(wǎng)用于加筋構(gòu)筑物中，對變形具有良好的適應(yīng)能力.

5) 鋼絲直徑、網(wǎng)孔尺寸及絞邊質(zhì)量均是影響格賓網(wǎng)絞邊拉伸力學(xué)特性的重要因素.

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Experimental Study on Selvage Strength Characteristics of Gabion Mesh

YANG Guo-lin?, DUAN Jun-yi, ZHANG Yu

(School of Civil Engineering, Central South Univ, Changsha, Hunan410075, China)

In order to study the tensile mechanical behaviors of selvages in gabion meshes with different mesh sizes and selvage ways, a selvage stretching device was designed according to European Standard(EN10223-3:1997). Selvage tensile tests were carried out on the gabion meshes of 60 mm×80 mm and 80 mm×100 mm with type-A and type-B selvage ways. The mechanical behaviors of gabion meshes were analyzed, and the typical failure mode of the selvage tension was discussed. The test results showed that the selvage tensile strength of the gabion mesh with type-A selvage way was greater than that of type-B. According to the damage mode of gabion mesh, selvage tensile failure was classified into three failure modes: pull-out failure of the wire wound on the edge wire, tensile failure of mesh wire and tensile failure of mesh wire after pulling out of some enwinding wires. It is also found that selvage quality was dependent on the winding turns and compact degree of the wire wound on the edge wire. Selvage tensile mechanical characteristics of the gabion mesh were significantly affected by the mesh size, wire size, and selvage quality. This study is expected to provide some useful references for the design and construction of reinforced gabion structures.

double twisted hexagonal wire mesh; reinforcements; strength characteristic;tensile test; selvage quality; failure mode

1674-2974(2016)07-0132-07

2015-08-30

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51478484), National Natural Science Foundation of China(51478484)；交通運(yùn)輸部聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目(2010-353-343-290)；湖南省交通科技項(xiàng)目(200908)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2016ZZTS401)

楊果林(1963-)，男，湖南桃江人，中南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師

?通訊聯(lián)系人，E-mail:yangguolin6301@163.com

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