冻融和硫酸盐侵蚀后高延性纤维混凝土受压疲劳性能试验研究
发布时间：2020-10-20 16:38
疲劳失效是道路、桥梁、高层建筑、海洋平台等混凝土结构存在的一个安全隐患。高延性纤维混凝土 (HDFC)具有超高的拉伸韧性和优异的裂缝控制能力,有益于改善混凝土抗疲劳性能。本文进行一系列受压疲劳试验,研究其受压疲劳寿命、疲劳变形特征、加载频率影响以及疲劳寿命方程。同时考虑到环境因素是混凝土结构损伤失效的主要原因之一,故研究了硫酸盐侵蚀和冻融损伤对HDFC抗疲劳性能的影响。在单轴受压疲劳荷载作用下,HDFC具有良好的整体性,呈现显著的延性破坏特征。通过试验,得到了受压S-N曲线,计算得到HDFC受压疲劳强度约为0.679,拥有较高水平。检测试验数据可以看出HDFC疲劳寿命符合威布尔分布假定,得到不同失效概率下的回归方程和曲线。不同频率受压疲劳试件中,随着频率降低,疲劳寿命降低。硫酸盐侵蚀试验中,HDFC侵蚀状态不明显,抗压强度能达到81%,表现良好的耐侵蚀性。然而在疲劳试验中,硫酸盐侵蚀产生的内部缺陷会加速混凝土疲劳损伤的积累,应力水平越高,影响越显著。当频率越小时,硫酸盐侵蚀对疲劳寿命影响越大。分别对两组试件冻融循环75和150次,其平均质量损失率均为1%左右,满足抗冻性要求。冻融循环使HDFC材料内部形成了初始的损伤,再次加载疲劳荷载发现HDFC疲劳次数明显减少。另一方面冻融循环次数对HDFC疲劳寿命影响也很显著。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TU528
【部分图文】：
图 1.1 试验示意图以及产生的弯曲应力.1 Test system schematic diagram flexural stress in concrete overla1.2 不同材料、界面特征下疲劳试验所得的最大应力-疲劳寿命曲 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams with materials and interface characteristicsarapirak 等[11]通过试验研究了 UHTCC 的四点弯曲疲劳性
.2 不同材料、界面特征下疲劳试验所得的最大应力-疲劳寿命 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams withmaterials and interface characteristicsrapirak 等[11]通过试验研究了 UHTCC 的四点弯曲疲劳性为两种普通高分子聚合物水泥砂浆。试验结果显示，由 在高应力水平下的弯曲疲劳寿命较高（低应力水平下使得到的应力一寿命曲线具有和金属类似的双线性特线对比见图 1.4）。与普通聚合物水泥砂浆梁类似，UH发展呈现明显的三阶段特征（不同应力水平下的跨中挠与普通聚合物水泥砂浆不同的是，在弯曲疲劳荷载作用特性，从而可以看出，在弯曲疲劳荷载作用下，UHTC水平降低时，裂缝数量和破坏程度都随着降低，低应力趋间于单缝开裂；对断面上纤维破坏形态进行观察发现
图 1.3 试验装置图Fig1.3 Test equipment diagram图 1.4 ECC 和 PCM 的弯曲 S-N 曲线对比Fig1.4 Fatigue stress level versus life relations
【参考文献】
本文编号：2848909
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TU528
【部分图文】：
图 1.1 试验示意图以及产生的弯曲应力.1 Test system schematic diagram flexural stress in concrete overla1.2 不同材料、界面特征下疲劳试验所得的最大应力-疲劳寿命曲 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams with materials and interface characteristicsarapirak 等[11]通过试验研究了 UHTCC 的四点弯曲疲劳性
.2 不同材料、界面特征下疲劳试验所得的最大应力-疲劳寿命 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams withmaterials and interface characteristicsrapirak 等[11]通过试验研究了 UHTCC 的四点弯曲疲劳性为两种普通高分子聚合物水泥砂浆。试验结果显示，由 在高应力水平下的弯曲疲劳寿命较高（低应力水平下使得到的应力一寿命曲线具有和金属类似的双线性特线对比见图 1.4）。与普通聚合物水泥砂浆梁类似，UH发展呈现明显的三阶段特征（不同应力水平下的跨中挠与普通聚合物水泥砂浆不同的是，在弯曲疲劳荷载作用特性，从而可以看出，在弯曲疲劳荷载作用下，UHTC水平降低时，裂缝数量和破坏程度都随着降低，低应力趋间于单缝开裂；对断面上纤维破坏形态进行观察发现
图 1.3 试验装置图Fig1.3 Test equipment diagram图 1.4 ECC 和 PCM 的弯曲 S-N 曲线对比Fig1.4 Fatigue stress level versus life relations
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本文编号：2848909
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