冻融循环作用下烧结砖材料的力学性能研究

发布时间：2020-05-29 02:53

【摘要】：现阶段,在我国北方及西部地区,仍然存在大量在役砌体结构,其中,以民用建筑及古建筑居多。由于该部分地区冬季气候条件较为恶劣,昼夜温差相对较大,结构承受冻融循环次数较多,加之砌体结构抗冻性能相对较差,冻害因素已成为影响其工作性能及耐久性的主要因素之一。在砌体结构当中,尤其在低层建筑及乡村建筑中,砖材料作为重要的组成材料,仍在大量使用,为了更好地评定砖结构在冻害作用下工作性能,本文以粘土烧结砖为例,开展了性能劣化的系列试验研究。本文主要对烧结粘土砖采用快速冻融试验的方法,以强度作为主要控制指标,对烧结砖试块进行系列水冻试验研究。通过对粘土烧结砖进行不同次数的冻融循环作用,对试块的外观变化、质量损失、抗压强度损失、相对动弹性模量变化、损伤量等进行了比对分析,并基于宏观损伤力学理论,建立了烧结砖在水中冻融循环下的损伤演化方程,探讨了随冻融循环次数的变化,烧结砖损伤演变的规律。通过观察和测试遭受冻融循环作用后粘土砖的相关参数,发现烧结砖试块表面出现孔隙变化情况,并且随着冻融循环次数的增加,孔隙分布越分散;通过对试块的质量称重可知,烧结砖试块的质量损失率为负;随着冻融循环次数的增加,水中冻融作用对烧结砖的破坏为抑制作用。通过对烧结砖试块在水中进行快速冻融循环作用,并进行单轴抗压试验,测定其抗压强度,采集水冻作用下烧结砖应力—应变全曲线相关参数。在此基础上,对烧结砖在水中不同次冻融循环作用下单轴受压应力—应变曲线,进行了数据模拟及分析,并建立应力—应变全曲线方程。随着冻融循环次数的增加,烧结砖试块峰值应力、弹性模量不断下降,峰值应变不断增加,烧结砖试块受压应力—应变全曲线逐渐趋于扁平。初期冻融作用和后期冻融循环相比较烧结砖性能呈现不同劣化速率,其峰值应力、峰值应变和弹性模量初期变化较快。
【图文】：

兰州交通大学硕士学位论文长 50.82 米，高 7.23 米，现如今是我国重点文物保护对象，其建筑形式是以块石为主的砌体结构，首次采用圆弧拱形式，不但外形优美，更为当时的人们提供了便利的交通条件[15]。公元 523 年，北魏正光年间修建的河南嵩岳寺塔，是中国现存的最早的砖塔，如图 1.2 所示。其结构形式为砖筑密檐式塔，是密檐塔最早期的形态，其高 41 米，周长33.72 米，建筑材料为砖材，用黄泥粘砌而成，嵩岳寺塔自建成至今已历时千年，在各种外部荷载作用下，依然保存完好，体现我国古代劳动人民的建筑艺术造诣，并为现如今古建筑的研究提供了一定的参考价值[16]。

兰州交通大学硕士学位论文长 50.82 米，高 7.23 米，现如今是我国重点文物保护对象，其建筑形式是以块石为主的砌体结构，首次采用圆弧拱形式，不但外形优美，更为当时的人们提供了便利的交通条件[15]。公元 523 年，北魏正光年间修建的河南嵩岳寺塔，是中国现存的最早的砖塔，如图 1.2 所示。其结构形式为砖筑密檐式塔，是密檐塔最早期的形态，其高 41 米，周长33.72 米，建筑材料为砖材，用黄泥粘砌而成，嵩岳寺塔自建成至今已历时千年，在各种外部荷载作用下，，依然保存完好，体现我国古代劳动人民的建筑艺术造诣，并为现如今古建筑的研究提供了一定的参考价值[16]。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU522.1

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本文编号：2686277