周期性温—湿度作用下混凝土类疲劳效应研究

发布时间：2020-03-27 23:27

【摘要】：服役环境中的温-湿度变化会在混凝土内部产生对应的温-湿度响应,该响应与各类混凝土耐久性问题息息相关。此外,由于四季交替、昼夜循环等原因而产生的环境周期性温-湿度变化,会在混凝土内部产生相应的周期性温-湿度应力,并可能引起类似荷载疲劳的温-湿度疲劳(类疲劳)效应。因此,研究可能存在的类疲劳效应及与之相关的混凝土损伤累积,对深入认识并积极预防其对混凝土性能,特别是力学性能的劣化影响具有深刻的指导意义。围绕周期性温-湿度作用下混凝土类疲劳效应,本课题开展的研究工作和得出的研究结果包括:(1)以C20、C30、C40强度混凝土为研究对象,开展周期性温-湿度作用下混凝土动弹性模量试验,试验结果表明:在周期性温-湿度循环前期,混凝土动弹性模量损失率不断增大;随着周期性温-湿度循环的进行,混凝土动弹性模量损失率逐渐趋于稳定。(2)与基本模型(基于动弹性模量损失率与温-湿度循环次数呈正比)、理论模型(基于疲劳损伤理论)相比,三项型高斯函数模型(基于相对动弹性模量变化满足三项型高斯函数)的周期性温-湿度作用下混凝土力学性能衰减模型与试验结果具有较好的拟合效果和最好的预测精度,可以用于验证或预测周期性温-湿度作用下混凝土力学性能衰减情况。(3)以C30强度混凝土为研究对象,开展周期性温-湿度作用下混凝土体积变形试验,试验结果表明:周期性温-湿度作用下C30混凝土在各循环内的收缩变形均集中于循环开始与结束时的低温-低湿阶段;C30混凝土各循环内总收缩率在波动中逐渐减小并最终趋向于0。(4)在开展周期性温-湿度作用下混凝土体积变形试验的同时,进行混凝土内部温-湿度响应监测,监测结果显示:在周期性温-湿度作用下,混凝土内-外温-湿度差异情况也呈现周期性变化的趋势,且测点深度越深,或离试件纵向边界越远,混凝土内-外温-湿度差异越为明显。(5)利用COMSOL-MATLAB协同编程,构建混凝土细观模型,基于COMSOL平台,开展以周期性温-湿度作用下混凝土收缩变形为位移荷载的混凝土细观数值模拟研究,模拟结果表明:随着混凝土收缩变形量的增加,混凝土内部应力逐渐增大,并最终大于混凝土抗拉强度值。
【图文】：

图 1-1 2011-2016 年我国商品混凝土产量役环境中的温-湿度变化会在混凝土内部产生对应的温-湿度响应，、氯离子渗透、内部钢筋锈蚀等混凝土耐久性问题息息相关。此外化环境中工作的混凝土除受荷载应力作用外还承受温-湿度应力，，温-湿度应力组合超过混凝土抗拉强度后，混凝土会产生裂缝并最重的耐久性劣化问题[1]。

图 1-1 2011-2016 年我国商品混凝土产量役环境中的温-湿度变化会在混凝土内部产生对应的温-湿度响应，、氯离子渗透、内部钢筋锈蚀等混凝土耐久性问题息息相关。此外化环境中工作的混凝土除受荷载应力作用外还承受温-湿度应力，温-湿度应力组合超过混凝土抗拉强度后，混凝土会产生裂缝并最重的耐久性劣化问题[1]。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】

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本文编号：2603546