學(xué)校名稱

長沙理工大學(xué)

學(xué)生姓名

學(xué)  號

專      業(yè)

性 別

入 學(xué) 年 份

鄧子君

201408021115

巖土工程

男

2014

李娜

201408020202

巖土工程

女

2014

王嫻

201408020902

巖土工程

女

2014

黃鵬

201408020311

巖土工程

男

2014

郭英豪

201408020816

巖土工程

男

2014

指導(dǎo)教師

賀煒

職稱

副教授

項目所屬

一級學(xué)科

土木工程

項目科類(理科/文科)

理科

學(xué)生曾經(jīng)參與科研的情況

本小組王嫻參加2015年?？萍剂㈨棧椖棵Q為《湖南省大學(xué)生在校創(chuàng)業(yè)情況及對人生發(fā)展影響的調(diào)研》，此項目為問卷調(diào)研，該成員在前期調(diào)研過程中負(fù)責(zé)調(diào)查問卷發(fā)放及走訪；中期負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分析和展示，以及中期答辯；后期協(xié)助團(tuán)隊完成調(diào)研論文，完成了終期答辯。

指導(dǎo)教師承擔(dān)科研課題情況

[1]國家自然科學(xué)基金項目“橋臺樁基在蓄洪影響下的反應(yīng)性狀研究”，主持，已完成；

[2]湖南省自科基金項目"巖溶塌陷上方多層水平加筋體荷載傳遞機(jī)理與設(shè)計方法研究"，主持，已完成

[3]交通部主干學(xué)科基礎(chǔ)研究項目"巖溶塌陷上方水平加筋墊層的破壞機(jī)理與設(shè)計理論研究"，主持，已完成

[4]國家自然科學(xué)基金面上項目“殘積土震致側(cè)移作用下山區(qū)斜坡樁基的破壞機(jī)理及控制研究”,主持，進(jìn)行中

[5]橫向課題“廣東虎門二橋坭洲水道橋東錨碇施工監(jiān)控技術(shù)研究”，主持，進(jìn)行中。

項目研究和實驗的目的、內(nèi)容和要解決的主要問題

目的：PVC板樁是一種新型建材，在我國具有巨大的市場潛力，但其應(yīng)用的關(guān)鍵在于該材料的長期性能與變形控制設(shè)計。本項目擬通過系統(tǒng)試驗獲得材料蠕變特性及自然條件下力學(xué)性能衰減規(guī)律，以建立PVC板樁的變形控制技術(shù)。

內(nèi)容：

一：通過實驗獲取關(guān)鍵參數(shù)。

? 蠕變特性（GB/T 11546.1-2008）:通過拉伸蠕變實驗繪制出蠕變曲線，蠕變模量曲線，等時應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)而得出ε=?(t,σ)平面；以及得出蠕變破斷曲線。

? 彈性模量, 抗彎強(qiáng)度（ASTM D790-2015e2）：通過塑料彎曲性能標(biāo)準(zhǔn)測試方法，使用三點加載法得出彈性模量以及抗彎強(qiáng)度。

? 抗老化實驗：測定在不同時間紫外線照射下，PVC板樁的力學(xué)性能的變化以及抗老化能力。

? 抗腐蝕實驗：模擬工程環(huán)境進(jìn)行抗腐蝕試驗。

二：計算

? 遵循JGJ 120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程，設(shè)計軟件進(jìn)行計算（使用抗彎強(qiáng)度校核短期強(qiáng)度，使用彈性模量校核短期變形，蠕變特性校核長期變形。）

? 使用ansys進(jìn)行檢驗。

? 綜合分析，得出結(jié)論。

要解決的主要問題：

? PVC板樁蠕變參數(shù)及力學(xué)性能衰減函數(shù)；

按變形控制的PVC板樁設(shè)計方法。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)

國外：PVC板樁起源于美國，針對此材料國外發(fā)表了有完整的長期應(yīng)用研究報告，內(nèi)容涵蓋PVC板樁的拉伸，壓縮，彎曲強(qiáng)度，彈性模量，沖擊強(qiáng)度，紫外線老化，腐蝕，蠕變，防火，防雷擊，降解等各個方面。生產(chǎn)廠家也很多，較著名的有CMI,ESP,Nilex和Americanpole&Timber。PVC板樁在國外使用廣泛，用途包括：海堤保護(hù)，導(dǎo)流堤，防沙堤，高速公路路邊坡，魚池景觀護(hù)岸等，但目前仍沒有針對PVC板樁的設(shè)計規(guī)范。

國內(nèi)：我國臺灣百星產(chǎn)業(yè)有限公司與鳳城塑膠企業(yè)有限公司等幾家企業(yè)在生產(chǎn)PVC板樁，品質(zhì)優(yōu)良，符合ASTM、TAF及ISO認(rèn)證。他們根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)檢驗了PVC板樁的比重，硬度，抗拉，抗彎強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度。臺灣的使用案例有：屏東縣的放索溝整建工程，嘉義縣的栗子侖排水干線治理工程，臺灣交通部的大鵬灣海事工程，臺灣經(jīng)濟(jì)部的曾文溪上下游整治工程等，但還沒有使用PVC板樁進(jìn)行工程設(shè)計的相關(guān)規(guī)范。大陸目前僅有廣東盈創(chuàng)力新材料科技公司具有生產(chǎn)高分子PVC板樁的經(jīng)驗。

本項目學(xué)生有關(guān)的研究積累和已取得的成績

項目成員組成合理，成績優(yōu)異，獨立思考判斷和研究的能力強(qiáng)，注重團(tuán)體協(xié)作精神和集體觀念，敢于創(chuàng)新，接受新興事物與理念的能力強(qiáng)。本組成員已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了土木工程的基礎(chǔ)知識，包括《土力學(xué)》、《地基處理》、《地下工程》，為此次實驗打下堅實基礎(chǔ)。

本組多名成員通過了計算機(jī)二級，對于計算機(jī)的分析編程比較了解。

本組成員曾獲得湖南省第十二屆力學(xué)競賽三等獎，長沙理工大學(xué)第十屆力學(xué)競賽二等獎。

本組成員多次獲得獎學(xué)金，其中包括國家獎學(xué)金、國家勵志獎、校級特等獎，校級一等獎，成績優(yōu)異。

項目的創(chuàng)新點和特色

? 通過研究確定PVC板樁的材料特性和適用條件；

（2）可通過項目研究建立PVC板樁的設(shè)計理論和方法，有助于在國內(nèi)推廣應(yīng)用新型環(huán)保建筑材料。

項目的技術(shù)路線及預(yù)期成果

成果：

? PVC板樁長期性能及設(shè)計技術(shù)研究報告。

? 發(fā)表學(xué)術(shù)論文1－2篇。

? PVC板樁設(shè)計計算軟件。

年度目標(biāo)和工作內(nèi)容（分年度寫）

2016年12月：收集并熟悉實驗和設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，熟悉實驗內(nèi)容，設(shè)計實驗，制作實驗所需試樣。

2017年3月-6月：開展PVC板樁長期力學(xué)性能實驗，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；

2017年6月－12月：進(jìn)行計算與檢驗，編制計算軟件，完成論文與報告。

指導(dǎo)教師意見

                   同意

簽字：賀煒            日期：2017年4月16日