有压水环境中的混凝土动态抗压性能试验研究
本文选题:混凝土 + 水压力 ; 参考:《实验力学》2017年03期
【摘要】:对有压水环境中的混凝土进行了不同应变速率下的动态压缩试验研究,获得了水压为0~10MPa时的混凝土含水量特征以及不同应变速率下的应力应变曲线。试验结果表明:应变速率不高于10~(-3)/s时,混凝土的应力应变曲线与干燥混凝土的相似,受力状态如同单轴加载;在应变速率为10~(-2)/s时,其应力应变曲线的后半支随水压力增加而提高,与三轴受力状态类似,水压力对混凝土形成了围压效应。混凝土的强度及其动态增强因子随应变速率呈非线性增加趋势,水压力越高则增长速度越快。强度压力增强因子随水压力的变化趋势在不同应变速率下存在差异。在慢速加载时,强度压力增强因子变化幅度为10%,而快速加载时,其随水压力提高而增加,且显著高于慢速加载时的情况。在深入研究混凝土强度动态增强因子和压力增强因子的基础上,构建了有压水环境中混凝土的经验本构模型。该模型考虑了水压力和应变速率共同作用对混凝土强度的影响,与试验数据吻合较好。结合混凝土的含水量特征,进一步分析了不同应变速率下孔隙水对其力学性能影响的作用机理,分析表明含水量不同导致了粘滞应力和超孔隙水压力的差异,从而引起混凝土强度的非线性增长。
[Abstract]:The dynamic compression tests of concrete in pressurized water environment were carried out at different strain rates. The water content characteristics of concrete under water pressure of 0 ~ 10 MPA and the stress-strain curves at different strain rates were obtained. The experimental results show that the stress-strain curve of concrete is similar to that of dry concrete when the strain rate is not higher than 10 ~ (-3) / s, and the stress state is similar to that of uniaxial loading, and when the strain rate is 10 ~ (-2) / s, the stress-strain curve of concrete is similar to that of dry concrete. The latter half of the stress-strain curve increases with the increase of water pressure, which is similar to the triaxial stress state. Water pressure forms a confining pressure effect on concrete. The strength of concrete and its dynamic enhancement factor show a nonlinear increasing trend with the strain rate, the higher the water pressure, the faster the growth rate. The variation trend of strength pressure enhancement factor with water pressure is different at different strain rates. At slow loading, the change of strength pressure enhancement factor is 10%, while at fast loading, it increases with the increase of water pressure, and is significantly higher than that under slow loading. The empirical constitutive model of concrete in pressurized water environment was established on the basis of the study of dynamic strength enhancement factor and pressure enhancement factor of concrete. The influence of water pressure and strain rate on the strength of concrete is considered in this model, which is in good agreement with the experimental data. Combined with the characteristics of water content of concrete, the mechanism of the influence of pore water on mechanical properties of concrete under different strain rates is further analyzed. The analysis shows that the difference of water content leads to the difference of viscous stress and excess pore water pressure. Therefore, the nonlinear growth of concrete strength is caused.
【作者单位】: 西安理工大学土木建筑工程学院;三峡大学土木与建筑学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51279092) 水利部公益性行业科研专项(201501034-03)资助
【分类号】:TU528
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 梁辉;彭刚;田为;黄仕超;;循环孔隙水压下混凝土常规三轴压缩损伤破坏特性分析[J];实验力学;2015年06期
2 刘博文;彭刚;邹三兵;罗曦;;循环孔隙水作用下混凝土动态特性试验研究[J];土木建筑与环境工程;2015年05期
3 彭刚;王乾峰;梁春华;;有压孔隙水环境中的混凝土动态抗压性能研究[J];土木工程学报;2015年01期
4 李宗利;杜守来;;高渗透孔隙水压对混凝土力学性能的影响试验研究[J];工程力学;2011年11期
5 李晓静;李术才;姚凯;祝少纯;吕国仁;;黄泛区路基强夯时超孔隙水压力变化规律试验研究[J];岩土力学;2011年09期
6 杜守来;李宗利;金学洋;;孔隙水压对混凝土抗压强度影响的初步研究[J];人民长江;2009年03期
7 李庆斌;陈樟福生;孙满义;吕培印;;真实水荷载对混凝土强度影响的试验研究[J];水利学报;2007年07期
8 王海龙;李庆斌;;不同加载速率下饱和混凝土的劈拉试验研究及强度变化机理[J];工程力学;2007年02期
9 王海龙;李庆斌;;孔隙水对湿态混凝土抗压强度的影响[J];工程力学;2006年10期
10 李庆斌;王海龙;;水环境对混凝土力学性能的影响研究述评[J];中国科技论文在线;2006年02期
相关硕士学位论文 前3条
1 杨华;基于细观力学方法的水分对混凝土力学性能影响研究[D];西北农林科技大学;2015年
2 李守龙;含水率对混凝土强度影响初步研究[D];西北农林科技大学;2014年
3 计海力;基于细观力学考虑孔隙及孔隙水影响的混凝土力学指标预测[D];西北农林科技大学;2012年
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 商玉娟;李宗利;王杭;张国辉;;渗透孔隙水压对混凝土孔结构影响的试验研究[J];混凝土;2017年07期
2 邓友生;王欢;吕泳;吴鹏;王露;彭凯;;含水率对湿态混凝土抗压性能影响[J];混凝土;2017年07期
3 谢京辉;彭刚;陈灯红;操佩;柳琪;;不同初始孔隙水压力下混凝土动态力学特性[J];水利水运工程学报;2017年03期
4 王乾峰;刘云贺;彭刚;;有压水环境中的混凝土动态抗压性能试验研究[J];实验力学;2017年03期
5 朱俊阁;李宗利;;含水率对混凝土弹性简支梁受力特性影响分析[J];水力发电;2017年06期
6 王孝政;彭刚;刘博文;杨乃鑫;;不同应变速率下混凝土劈拉性能试验研究[J];工业建筑;2017年05期
7 王乾峰;刘云贺;彭刚;邹三兵;;水压力环境中混凝土经历循环荷载后的抗压强度[J];土木建筑与环境工程;2017年02期
8 季永新;张斌斌;赵蕊;左双英;;贵阳红黏土固结排水孔隙水压力消散归一化分析[J];贵州大学学报(自然科学版);2017年02期
9 黄榜彪;廖天权;郑泽彬;黄秉章;张贝;李治;祁伟伟;潘佳玉;卢强;刘阳;盛琪;;轻质烧结砖与污泥烧结砖冻融试验[J];河南理工大学学报(自然科学版);2017年02期
10 王孝政;彭刚;马小亮;邓媛;;大尺寸饱和混凝土单轴压缩动态性能试验研究[J];长江科学院院报;2017年03期
相关硕士学位论文 前1条
1 闫毅;混杂纤维高强混凝土冲击劈裂拉伸试验与仿真[D];广州大学;2015年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 彭刚;王乾峰;梁春华;;有压孔隙水环境中的混凝土动态抗压性能研究[J];土木工程学报;2015年01期
2 黄桥平;;基于Stefan效应的混凝土随机细观黏性损伤模型[J];结构工程师;2013年04期
3 杜修力;金浏;;饱和混凝土有效模量及有效抗拉强度研究[J];水利学报;2012年06期
4 邹笃建;刘铁军;滕军;严桂兰;;混凝土柱单轴动态抗压特性的应变率效应研究[J];振动与冲击;2012年02期
5 熊益波;陈剑杰;胡永乐;王万鹏;;混凝土Johnson-Holmquist本构模型关键参数研究[J];工程力学;2012年01期
6 李宗利;杜守来;;高渗透孔隙水压对混凝土力学性能的影响试验研究[J];工程力学;2011年11期
7 姚家伟;孙士勇;陈浩然;;混凝土多轴非线性本构模型的研究[J];混凝土;2011年04期
8 徐世p,
本文编号:1982838
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/1982838.html