不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉性能研究
发布时间：2021-05-07 07:17
新旧混凝土结合面在混凝土结构中广泛存在,比如装配整体式混凝土结构中预制构件之间通过后浇混凝土进行连接、长大型混凝土结构设置后浇带、局部损伤混凝土构件修复时补浇混凝土等。这些不同时间浇注形成的新旧混凝土结合面通常是结构的薄弱环节,在其服役期内不仅受到静载作用,还可能受到海浪、地震、爆炸、撞击等动载的作用,因此研究新旧混凝土结合面在动载作用下的力学性能很有必要。受拉开裂是新旧混凝土结合面典型的开裂破坏模式之一。混凝土是率敏感性材料,其抗拉强度随应变率增大而增大。那么,由新、旧混凝土构成的结合面的受拉开裂表现是否会受到应变率的影响以及如何影响,成为动载作用下新旧混凝土结合面力学性能研究中值得关注的问题。本文首先开展了静、动载下新旧混凝土结合面劈拉性能的试验研究,研究了应变率、粗糙度和龄期对新旧混凝土结合面抗拉性能的影响。结果表明,随着应变率增大,新旧混凝土结合面的劈拉强度也相应地增大,结合面齿槽根部发生受拉断裂现象;本次试验中粗糙度和龄期的变化对新旧混凝土结合面的劈拉强度和破坏模式并未产生明显的影响。在试验研究的基础上,借助有限元软件ABAQUS对新旧混凝土结合面的静、动态劈拉性能进行了数值...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 新旧混凝土静态受拉性能研究现状
1.2.1 静态直拉试验研究
1.2.2 静态劈拉试验研究现状
1.2.3 静载下数值模拟研究现状
1.3 新旧混凝土结合面动态受拉性能研究的必要性
1.4 新旧混凝土结合面动态受拉性能研究现状
1.4.1 动态直拉性能试验研究
1.4.2 动态劈拉性能试验研究
1.4.3 动载下数值模拟研究
1.5 已报道的新旧混凝土结合面受拉性能研究的不足
1.6 本文主要研究工作
第二章 不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉性能试验研究
2.1 试验目的
2.2 试验设计
2.2.1 静态劈拉试验原理
2.2.2 动态劈拉试验原理
2.2.3 试件设计
2.3 试件制作
2.3.1 试件材料
2.3.2 试件模具
2.3.3 试件制作
2.4 试验装置及加载
2.4.1 静态试验装置及加载
2.4.2 动态试验装置及加载
2.4.3 动态劈拉试验加载过程的应力平衡
2.5 试验结果分析
2.5.1 破坏模式
2.5.2 劈拉强度
2.5.3 透射波波形
2.5.4 耗散能
2.6 小结
第三章 不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉性能数值模拟分析
3.1 有限元模型的建立
3.1.1 材料属性与单元选择
3.1.2 边界约束条件与网格划分
3.2 有限元模型验证
3.2.1 破坏模式对比
3.2.2 劈拉强度对比
3.3 不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉破坏机理的进一步分析
3.4 参数分析
3.4.1 粗糙度对劈拉强度的影响
3.4.2 应变率对劈拉强度的影响
3.4.3 不同应变率和粗糙度下新旧混凝土结合面劈拉强度的计算方法
3.5 小结
第四章 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]预制与后浇混凝土粘结后的动态劈拉性能[J]. 曹海,马芹永. 建筑材料学报. 2018(01)
[2]不同龄期老混凝土与新混凝土粘结性能研究[J]. 崔寒,冯凌云,吕晨,卓飞,吕臣. 山西建筑. 2018(04)
[3]SHPB试验中花岗岩破坏程度与能量耗散关系分析[J]. 于水生,卢玉斌,朱万成,蔡勇. 东北大学学报(自然科学版). 2015(12)
[4]短龄期老混凝土与新混凝土粘结的劈拉强度研究[J]. 史长城,王大辉,袁群,曹宏亮,马莹. 混凝土与水泥制品. 2015(05)
[5]新老混凝土粘结试件的受力数值模拟及分析[J]. 谢占宇,胥新伟. 大连交通大学学报. 2015(01)
[6]ABAQUS混凝土塑性损伤模型概述[J]. 孙庆昭. 重庆建筑. 2014(11)
[7]ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型[J]. 张战廷,刘宇锋. 建筑结构. 2011(S2)
[8]不同应变速率下混凝土单轴受拉特性试验研究[J]. 孙吉书,窦远明,李岩峰,王继兴. 混凝土. 2011(06)
[9]基于不同界面剂的新老混凝土黏结抗拉强度试验研究[J]. 董三升,冯坤昌,史文智. 混凝土. 2011(02)
[10]基于内聚力模型的FRP-混凝土粘结强度分析[J]. 吴业飞,陈伟球. 工程力学. 2010(07)
博士论文
[1]层合复合材料的粘聚区模型及其应用研究[D]. 叶强.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]UHPC-NC界面特性对粘结性能的影响研究[D]. 安宁.北京交通大学 2018
[2]钢纤维聚合物混凝土与旧混凝土界面粘结性能及数值分析[D]. 陈依伶.重庆交通大学 2016
[3]内聚力模型的分析及有限元子程序开发[D]. 黄刘刚.郑州大学 2010
[4]粘结构件粘结性能的内聚力模型分析[D]. 周志强.浙江大学 2006
[5]新旧混凝土粘结技术研究[D]. 刘艳萌.重庆大学 2006
本文编号：3172983
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 新旧混凝土静态受拉性能研究现状
1.2.1 静态直拉试验研究
1.2.2 静态劈拉试验研究现状
1.2.3 静载下数值模拟研究现状
1.3 新旧混凝土结合面动态受拉性能研究的必要性
1.4 新旧混凝土结合面动态受拉性能研究现状
1.4.1 动态直拉性能试验研究
1.4.2 动态劈拉性能试验研究
1.4.3 动载下数值模拟研究
1.5 已报道的新旧混凝土结合面受拉性能研究的不足
1.6 本文主要研究工作
第二章 不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉性能试验研究
2.1 试验目的
2.2 试验设计
2.2.1 静态劈拉试验原理
2.2.2 动态劈拉试验原理
2.2.3 试件设计
2.3 试件制作
2.3.1 试件材料
2.3.2 试件模具
2.3.3 试件制作
2.4 试验装置及加载
2.4.1 静态试验装置及加载
2.4.2 动态试验装置及加载
2.4.3 动态劈拉试验加载过程的应力平衡
2.5 试验结果分析
2.5.1 破坏模式
2.5.2 劈拉强度
2.5.3 透射波波形
2.5.4 耗散能
2.6 小结
第三章 不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉性能数值模拟分析
3.1 有限元模型的建立
3.1.1 材料属性与单元选择
3.1.2 边界约束条件与网格划分
3.2 有限元模型验证
3.2.1 破坏模式对比
3.2.2 劈拉强度对比
3.3 不同加载率下新旧混凝土结合面劈拉破坏机理的进一步分析
3.4 参数分析
3.4.1 粗糙度对劈拉强度的影响
3.4.2 应变率对劈拉强度的影响
3.4.3 不同应变率和粗糙度下新旧混凝土结合面劈拉强度的计算方法
3.5 小结
第四章 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]预制与后浇混凝土粘结后的动态劈拉性能[J]. 曹海,马芹永. 建筑材料学报. 2018(01)
[2]不同龄期老混凝土与新混凝土粘结性能研究[J]. 崔寒,冯凌云,吕晨,卓飞,吕臣. 山西建筑. 2018(04)
[3]SHPB试验中花岗岩破坏程度与能量耗散关系分析[J]. 于水生,卢玉斌,朱万成,蔡勇. 东北大学学报(自然科学版). 2015(12)
[4]短龄期老混凝土与新混凝土粘结的劈拉强度研究[J]. 史长城,王大辉,袁群,曹宏亮,马莹. 混凝土与水泥制品. 2015(05)
[5]新老混凝土粘结试件的受力数值模拟及分析[J]. 谢占宇,胥新伟. 大连交通大学学报. 2015(01)
[6]ABAQUS混凝土塑性损伤模型概述[J]. 孙庆昭. 重庆建筑. 2014(11)
[7]ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型[J]. 张战廷,刘宇锋. 建筑结构. 2011(S2)
[8]不同应变速率下混凝土单轴受拉特性试验研究[J]. 孙吉书,窦远明,李岩峰,王继兴. 混凝土. 2011(06)
[9]基于不同界面剂的新老混凝土黏结抗拉强度试验研究[J]. 董三升,冯坤昌,史文智. 混凝土. 2011(02)
[10]基于内聚力模型的FRP-混凝土粘结强度分析[J]. 吴业飞,陈伟球. 工程力学. 2010(07)
博士论文
[1]层合复合材料的粘聚区模型及其应用研究[D]. 叶强.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]UHPC-NC界面特性对粘结性能的影响研究[D]. 安宁.北京交通大学 2018
[2]钢纤维聚合物混凝土与旧混凝土界面粘结性能及数值分析[D]. 陈依伶.重庆交通大学 2016
[3]内聚力模型的分析及有限元子程序开发[D]. 黄刘刚.郑州大学 2010
[4]粘结构件粘结性能的内聚力模型分析[D]. 周志强.浙江大学 2006
[5]新旧混凝土粘结技术研究[D]. 刘艳萌.重庆大学 2006
本文编号：3172983
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