大型水库消落带2种典型耐淹草本植物单根抗拉力学特性

• 作者: 徐文秀 曹龄心 李进林 杨玲 韦杰 鲍玉海
• 来源期刊: 水土保持研究
• 关键词: 草本植物 固土护坡 单根抗拉力 单根应力—应变关系 水库消落带
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 259-264,272
• 页数: 7页
• 分类号: Q947.6|S781.25
• 语种: 中文

摘要

研究水库消落带2种典型固土护坡草本的单根抗拉力学特性,可为明确草本根系固土护坡的力学机制提供依据.以狗牙根(Cynodon dactylon)、苍耳(Xanthium sibiricum)2种草本植物为对象,通过室内单根拉伸试验,对比观测了不同根径级别条件下单根的抗拉力、抗拉强度、极限延伸率和弹性模量,分析了各力学特性指标与根径间的拟合关系,并探讨了单根拉伸试验过程中的应力—应变特征.结果表明:(1)狗牙根单根抗拉力平均值大于苍耳,在0.30～0.50mm和0.90～1.00mm根径范围内两者达到显著性差异(p<0.05),狗牙根单根抗拉力分别比苍耳的大28.06％ 和9.95％;(2)狗牙根单根抗拉强度平均值是苍耳的1.08倍,在0.40～0.50 mm和0.90～1.00 mm根径范围内两者达到显著性差异(p<0.05),狗牙根单根抗拉强度分别比苍耳大24.10％ 和18.72％;(3)2种草本单根抗拉力和单根抗拉强度随着根径增大,分别呈幂函数增长和幂函数降低关系;(4)2种草本单根均呈弹塑性材料特征,单根拉伸过程中的应力—应变关系表现为弹性变形、弹塑性变形、塑性变形和突然断裂4个变化阶段,单根弹性变形阶段的极限拉应力约占极限抗拉强度的50％ ～70％;(5)狗牙根单根极限延伸率显著大于苍耳(p<0.05),分别为(23.59±0.44)％ 和(14.54±0.38)％,与之相反,狗牙根单根弹性模量显著小于苍耳(p<0.05),分别为(474.79±13.82)MPa和(540.77±14.21)M Pa.整体来看,草本单根抗拉力学特性与植物类型、根径大小密切相关,狗牙根单根抗拉力和单根抗拉强度均大于苍耳,其单根抵抗外界拉伸作用的能力强于苍耳,说明狗牙根具有更强的固土护坡能力.