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路基高风险边坡防护超常力学性能支护材料研发与应用

发布时间: 2023-08-25

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术许可
成果类型: 发明专利
行业领域:
高新技术改造传统产业,高端装备制造产业
成果介绍
针对交通建设领域高烈度地震区和强膨胀土地区路基建设的重大难题,以研发具有大延伸率、高恒阻力和超高吸能减震特性的锚索支护材料及其组合边坡支护结构为目标,开展理论研究、数值模拟、室内模拟试验、现场试验和振动台试验等,从而实现基于负泊松比(Neqative Poisson’s Ratio,NPR)材料及其设计与应用理论的研发并最终形成新型超常力学性能支护材料、设计方法、施工工艺的应用技术标准
成果亮点
(1)首次基于锚固体系拉拔试验和大型振动台试验对新型材料岩锚体系的动力破坏机理和模式,地震荷载时新型材料支护结构及边坡体响应特征开展分析研究; (2)突破性的将超常力学材料结构应用于公路路基抗震领域,并创新性的将建筑结构抗震性能化设计理念引入公路路基工程,NPR 锚索表现出的理想弹塑性特性,决定了其在延性上较传统材料有重大突破,同时基于吸能方程,可由延伸率和恒阻值定量计算耗能等级,从而开展支护结构的抗震性能化设计; (3)创造性的将超常力学性能材料锚索结构应用于膨胀上边坡支护数十年来国内区内学者对膨胀土的理论研究极多,但处治方法主要集中在柔性土工材料结构上,基于控制边坡坡率和缩小工程规模的目的研发能适应膨胀土干湿循环膨胀收缩的变形特征的超常力学性能新材料方面的成果罕见。
团队介绍
广西路桥工程集团有限公司、广西路桥集团勘察设计有限 公司、中国工业大学(北京)共同研发,项目获得复杂条件下NPR 锚索围岩相互作用机理和保证锚固力的解决方案1套;发表学术论文2篇。确定新型锚索及其组合结构的适应性改良方案和新型锚索的具体性能指标及生产指标;并申请专利1项,发表学术论文3篇。建立配套设计方法2套,建立配套施工工艺2套,创建2处设计施工示范性工程申请专利4项,改建新型支护材料生产线1条;建立相关地方或团体标准 1部。
成果资料
成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”广西科技服务团 (广西壮族自治区科学技术协会) 评价时间:2023-09-25

韦世强

中铝广西有色稀土开发有限公司

科技部主任

综合评价

(1)首次基于锚固体系拉拔试验和大型振动台试验对新型材料岩锚体系的动力破坏机理和模式,地震荷载时新型材料支护结构及边坡体响应特征开展分析研究; (2)突破性的将超常力学材料结构应用于公路路基抗震领域,并创新性的将建筑结构抗震性能化设计理念引入公路路基工程,NPR 锚索表现出的理想弹塑性特性,决定了其在延性上较传统材料有重大突破,同时基于吸能方程,可由延伸率和恒阻值定量计算耗能等级,从而开展支护结构的抗震性能化设计; (3)创造性的将超常力学性能材料锚索结构应用于膨胀上边坡支护数十年来国内区内学者对膨胀土的理论研究极多,但处治方法主要集中在柔性土工材料结构上,基于控制边坡坡率和缩小工程规模的目的研发能适应膨胀土干湿循环膨胀收缩的变形特征的超常力学性能新材料方面的成果罕见。项目整体达到国内领先水平。
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