高性能再生混凝土动态力学特性及应变率效应研究
发布时间：2021-01-17 19:59
高性能再生混凝士作为一种新型绿色建筑材料,可有效回收利用废弃混凝土建筑材料,是解决资源、环境和生态等一系列问题的很重要的措施之一,不乏学者对其性能做了大量的研究,又因为时间,空间甚至研究技术等原因,目前的研究还局限在静态或准静态力学性能范畴,很少涉足动态力学性能。然而在实际工程中,工程结构在其生命周期内均有可能遭受地震、车辆撞击、安全事故甚至恐怖袭击等冲击动荷载作用,因此对高性能再生混凝土动态荷载下的力学性能的进一步研究有极其重要的意义。本文以SHPB为动力荷载试验设备,设计了5个试验对比组,分别为:Ⅰ试验对照组（高性能天然混凝土组）;Ⅱ再生粗骨料取代组（包括3个不同取代率）;Ⅲ再生细骨料取代组（包括3个不同取代率）;Ⅳ再生粗、细骨料同时取代组（包括3个不同取代率）;Ⅴ加纤维组（包括天然混凝土+纤维,粗骨料100%取代+纤维,粗细骨料同时100%取代+纤维）。不同再生骨料替代率分别为30%,50%和100%。共计13组不同组成的混凝土试件,其中纤维用量采用每立方米混凝土掺入1.5Kg的纤维,每组制作24个75mm×50mm的圆柱体试件,动荷载冲击速度范围为2m/s7
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 动力荷载试验设备
1.2.2 SHPB动力试验系统的应用成果
1.2.3 普通混凝土动态力学性能研究现状
1.2.4 再生混凝土力学性能研究现状
1.3 论文的主要研究工作
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 论文研究中的难点和创新点
1.4.1 论文研究中的难点
1.4.2 预计创新点
2 高性能再生混凝土制备及试验方案设计
2.1 高性能再生混凝土配比设计及试件制备
2.1.1 高性能再生混凝土原材料
2.1.2 高性能再生混凝土配比设计及试验分组
2.1.3 高性能再生骨料混凝土试件制备
2.2 高性能再生混凝土静力及动力荷载试验设备选择
2.3 高性能再生混凝土试验过程
2.4 本章小结
3 不同取代率再生混凝土的抗压力学性能研究
3.1 静态力学试验数据结果与分析
3.2 再生骨料取代率对混凝土轴心抗压强度和弹性模量的影响
3.2.1 轴心抗压强度
3.2.2 弹性模量
3.3 不同取代率对高性能再生混凝土应变特性的影响
3.3.1 峰值应变
3.3.2 极限应变
3.4 高性能再生混凝土受压破坏形态分析
3.5 本章小结
4 不同取代率再生混凝土的动态本构曲线及应变率影响研究
4.1 动态力学试验数据及波形图分析
4.1.1 动态冲击波形曲线分析
4.1.2 动态力学试验数据结果
4.2 高性能再生混凝土动态本构曲线特性
4.2.1 应变率对再生混凝土动态本构关系影响研究
4.2.2 高性能再生混凝土典型的动态本构曲线
4.3 应变率对高性能再生混凝土力学性能影响
4.3.1 应变率对抗压强度的影响分析
4.3.2 应变率对动态弹性模量的影响分析
4.3.3 应变率对峰值应变的影响分析
4.3.4 应变率对极限应变的影响分析
4.4 本章小结
5 应变率对再生混凝土能量传递及耗散的影响研究
5.1 应力波能量传递的理论分析
5.2 应变率对高性能再生混凝土能量传递的影响
5.2.1 应变率对粗骨料取代组混凝土能量传递影响分析
5.2.2 应变率对再生细骨料取代组混凝土能量传递影响分析
5.2.3 应变率对再生粗、细骨料同时取代组混凝土能量传递影响分析
5.3 应变率对高性能再生混凝土破碎能耗影响分析
5.3.1 应变率对不同再生骨料取代率混凝土耗散能传播的影响研究.
5.3.2 应变率对不同再生骨料取代率混凝土耗散率的影响规律研究.
5.4 本章小结
6 动力荷载下再生混凝土的损伤及破坏形态
6.1 引言
6.2 超声波测试原理及试验步骤
6.2.1 超声波检测仪
6.2.2 超声波法原理介绍
6.2.3 实验步骤
6.3 应变率对高性能再生混凝土损伤的影响
6.3.1 应变率对粗骨料取代下再生混凝土损伤的影响
6.3.2 应变率对细骨料取代下再生混凝土损伤的影响
6.3.3 应变率对粗、细骨料同时取代下再生混凝土损伤的影响
6.4 应变率对高性能再生混凝土破坏形态的影响
6.4.1 不同应变率下试件的破坏形态
6.4.2 再生混凝土破坏机理的应变率效应分析
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]全再生细骨料的制备及其对混凝土性能影响的试验研究[J]. 杨医博,郑子麟,郭文瑛,雷灏轩. 功能材料. 2016(04)
[2]桥梁勘察中红砂岩单轴抗压强度标准值的计算方法探讨[J]. 李勇飞,隋玉明. 路基工程. 2015(06)
[3]多轴受力状态下再生混凝土的破坏准则及应力-应变本构关系研究[J]. 陈宗平,陈宇良,徐金俊,薛建阳. 土木工程学报. 2015(12)
[4]高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究[J]. 徐明,王韬,陈忠范. 建筑结构学报. 2015(02)
[5]再生卵石骨料混凝土力学性能及其应力-应变本构关系[J]. 陈宗平,周春恒,陈宇良,黄靖. 应用基础与工程科学学报. 2014(04)
[6]随机再生骨料增强混凝土受压应力-应变关系[J]. 罗冬梅,杨虹,肖依英,李邦定. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]不同应变率下砂岩动态强度准则的试验研究[J]. 宫凤强,陆道辉,李夕兵,饶秋华. 岩土力学. 2013(09)
[8]应力波通过非线性平行节理的能量分析[J]. 刘婷婷,李建春,李海波,柴少波. 岩石力学与工程学报. 2013(08)
[9]废弃纤维再生混凝土的本构关系[J]. 周静海,刘丹,董健飞. 混凝土. 2013(02)
[10]再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系[J]. 陈宗平,徐金俊,郑华海,苏益声,薛建阳,李军涛. 建筑材料学报. 2013(01)
博士论文
[1]再生混凝土受压本构关系及其与钢筋间粘结滑移性能研究[D]. 杨海峰.广西大学 2012
[2]再生混凝土损伤本构与不同取代率下密肋复合墙抗震安全性研究[D]. 余晓峰.西安建筑科技大学 2009
[3]混凝土动态力学性能试验与理论研究[D]. 闫东明.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]再生混凝土多轴压强度试验及破坏准则研究[D]. 张家兴.北方工业大学 2015
[2]再生粗骨料混凝土高温后受压本构曲线试验研究及有限元热传导分析[D]. 胡岳峰.广西大学 2012
[3]再生混凝土抗压试验的数值模拟与等效抗压强度折减系数研究[D]. 常彦铮.西安建筑科技大学 2011
[4]钢管混凝土在冲击荷载作用下实验研究和有限元分析[D]. 单建华.湖南大学 2007
本文编号：2983503
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 动力荷载试验设备
1.2.2 SHPB动力试验系统的应用成果
1.2.3 普通混凝土动态力学性能研究现状
1.2.4 再生混凝土力学性能研究现状
1.3 论文的主要研究工作
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 论文研究中的难点和创新点
1.4.1 论文研究中的难点
1.4.2 预计创新点
2 高性能再生混凝土制备及试验方案设计
2.1 高性能再生混凝土配比设计及试件制备
2.1.1 高性能再生混凝土原材料
2.1.2 高性能再生混凝土配比设计及试验分组
2.1.3 高性能再生骨料混凝土试件制备
2.2 高性能再生混凝土静力及动力荷载试验设备选择
2.3 高性能再生混凝土试验过程
2.4 本章小结
3 不同取代率再生混凝土的抗压力学性能研究
3.1 静态力学试验数据结果与分析
3.2 再生骨料取代率对混凝土轴心抗压强度和弹性模量的影响
3.2.1 轴心抗压强度
3.2.2 弹性模量
3.3 不同取代率对高性能再生混凝土应变特性的影响
3.3.1 峰值应变
3.3.2 极限应变
3.4 高性能再生混凝土受压破坏形态分析
3.5 本章小结
4 不同取代率再生混凝土的动态本构曲线及应变率影响研究
4.1 动态力学试验数据及波形图分析
4.1.1 动态冲击波形曲线分析
4.1.2 动态力学试验数据结果
4.2 高性能再生混凝土动态本构曲线特性
4.2.1 应变率对再生混凝土动态本构关系影响研究
4.2.2 高性能再生混凝土典型的动态本构曲线
4.3 应变率对高性能再生混凝土力学性能影响
4.3.1 应变率对抗压强度的影响分析
4.3.2 应变率对动态弹性模量的影响分析
4.3.3 应变率对峰值应变的影响分析
4.3.4 应变率对极限应变的影响分析
4.4 本章小结
5 应变率对再生混凝土能量传递及耗散的影响研究
5.1 应力波能量传递的理论分析
5.2 应变率对高性能再生混凝土能量传递的影响
5.2.1 应变率对粗骨料取代组混凝土能量传递影响分析
5.2.2 应变率对再生细骨料取代组混凝土能量传递影响分析
5.2.3 应变率对再生粗、细骨料同时取代组混凝土能量传递影响分析
5.3 应变率对高性能再生混凝土破碎能耗影响分析
5.3.1 应变率对不同再生骨料取代率混凝土耗散能传播的影响研究.
5.3.2 应变率对不同再生骨料取代率混凝土耗散率的影响规律研究.
5.4 本章小结
6 动力荷载下再生混凝土的损伤及破坏形态
6.1 引言
6.2 超声波测试原理及试验步骤
6.2.1 超声波检测仪
6.2.2 超声波法原理介绍
6.2.3 实验步骤
6.3 应变率对高性能再生混凝土损伤的影响
6.3.1 应变率对粗骨料取代下再生混凝土损伤的影响
6.3.2 应变率对细骨料取代下再生混凝土损伤的影响
6.3.3 应变率对粗、细骨料同时取代下再生混凝土损伤的影响
6.4 应变率对高性能再生混凝土破坏形态的影响
6.4.1 不同应变率下试件的破坏形态
6.4.2 再生混凝土破坏机理的应变率效应分析
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]全再生细骨料的制备及其对混凝土性能影响的试验研究[J]. 杨医博,郑子麟,郭文瑛,雷灏轩. 功能材料. 2016(04)
[2]桥梁勘察中红砂岩单轴抗压强度标准值的计算方法探讨[J]. 李勇飞,隋玉明. 路基工程. 2015(06)
[3]多轴受力状态下再生混凝土的破坏准则及应力-应变本构关系研究[J]. 陈宗平,陈宇良,徐金俊,薛建阳. 土木工程学报. 2015(12)
[4]高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究[J]. 徐明,王韬,陈忠范. 建筑结构学报. 2015(02)
[5]再生卵石骨料混凝土力学性能及其应力-应变本构关系[J]. 陈宗平,周春恒,陈宇良,黄靖. 应用基础与工程科学学报. 2014(04)
[6]随机再生骨料增强混凝土受压应力-应变关系[J]. 罗冬梅,杨虹,肖依英,李邦定. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]不同应变率下砂岩动态强度准则的试验研究[J]. 宫凤强,陆道辉,李夕兵,饶秋华. 岩土力学. 2013(09)
[8]应力波通过非线性平行节理的能量分析[J]. 刘婷婷,李建春,李海波,柴少波. 岩石力学与工程学报. 2013(08)
[9]废弃纤维再生混凝土的本构关系[J]. 周静海,刘丹,董健飞. 混凝土. 2013(02)
[10]再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系[J]. 陈宗平,徐金俊,郑华海,苏益声,薛建阳,李军涛. 建筑材料学报. 2013(01)
博士论文
[1]再生混凝土受压本构关系及其与钢筋间粘结滑移性能研究[D]. 杨海峰.广西大学 2012
[2]再生混凝土损伤本构与不同取代率下密肋复合墙抗震安全性研究[D]. 余晓峰.西安建筑科技大学 2009
[3]混凝土动态力学性能试验与理论研究[D]. 闫东明.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]再生混凝土多轴压强度试验及破坏准则研究[D]. 张家兴.北方工业大学 2015
[2]再生粗骨料混凝土高温后受压本构曲线试验研究及有限元热传导分析[D]. 胡岳峰.广西大学 2012
[3]再生混凝土抗压试验的数值模拟与等效抗压强度折减系数研究[D]. 常彦铮.西安建筑科技大学 2011
[4]钢管混凝土在冲击荷载作用下实验研究和有限元分析[D]. 单建华.湖南大学 2007
本文编号：2983503
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