饱和大骨料混凝土双轴动态力学性能试验研究和理论分析

发布时间：2017-06-03 22:06

  本文关键词：饱和大骨料混凝土双轴动态力学性能试验研究和理论分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在实际工程中,大体积水工混凝土结构(桥墩、大坝、海洋平台等)常处于饱和状态。然而,目前对不同含水状态下,大骨料混凝土多轴动态力学性能的研究较少,因此,有必要通过试验和理论分析对饱和状态下大骨料混凝土的破坏机理和强度准则进行研究。本文利用大连理工大学自行研制的大型混凝土静、动态三轴试验系统,完成了5种应力比(1：0、1：0.25、1：0.5、1：0.75、1：1)、4种应变率(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10a/s)、3种含水状态下(干燥、自然、饱和)大骨料混凝土的双轴动态抗压试验,得到的主要结论如下：(1)试验研究了大骨料混凝土单、双轴动态受压的破坏形态和破坏机理,分析了应力比、应变率和含水率对混凝土极限抗压强度、应力.应变关系曲线、峰值应变等力学性能的影响规律。研究表明,当应力比为1：0.5时,混凝土极限抗压强度达到最大值；高应变率加载条件下,饱和混凝土极限抗压强度大于干燥混凝土；混凝土峰值应变随应变率的增大而减小,饱和混凝土峰值应变明显高于干燥混凝土。根据试验数据及理论分析,建立了同时考虑含水率、应力比、应变率效应的强度准则,使强度准则具有更广泛的适用性。(2)利用弹性断裂力学理论,对饱和混凝土的动态破坏机理进行了理论分析。研究表明,当分支裂纹间距一定时,混凝土极限抗压强度随裂纹尺寸的增加而降低。基于上述研究,给出了不同含水状态下混凝土动态断裂韧度的近似计算方法。模型计算结果与宏观试验现象较为一致,表明文中计算模型可以较好地反映混凝土的动态断裂特性。
【关键词】：大骨料混凝土 双轴动态抗压强度 弹性断裂力学 动态断裂韧度 裂纹尺寸
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV431
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 影响混凝土力学性能的因素分析9-14
• 1.2.1 应变率9-10
• 1.2.2 应力比10-11
• 1.2.3 含水率11-12
• 1.2.4 初始静态荷载12
• 1.2.5 温度12-13
• 1.2.6 骨料13
• 1.2.7 尺寸效应13-14
• 1.3 大骨料混凝土研究现状14-15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 2 试验概况17-21
• 2.1 试验设备17-18
• 2.2 试件制作18-20
• 2.3 试验方案20-21
• 3 大骨料混凝土单轴受压动态试验研究21-28
• 3.1 前言21
• 3.2 试验概况21
• 3.3 试件破坏形态21-23
• 3.4 极限抗压强度23-24
• 3.5 应力-应变关系曲线24
• 3.6 竖向峰值应变24-25
• 3.7 强度准则25-26
• 3.8 本章小结26-28
• 4 大骨料混凝土双轴受压动态试验研究28-44
• 4.1 前言28
• 4.2 试验概况28
• 4.3 混凝土破坏形态28-31
• 4.4 极限抗压强度31-33
• 4.5 应力-应变关系曲线33-35
• 4.6 峰值应变35-38
• 4.6.1 竖向峰值应变35-36
• 4.6.2 侧向峰值应变36-38
• 4.7 强度准则38-42
• 4.7.1 主应力空间强度准则38-40
• 4.7.2 八面体应力空间强度准则40-42
• 4.8 本章小结42-44
• 5 大骨料混凝土破坏机理分析44-56
• 5.1 前言44
• 5.2 静态荷载作用下混凝土破坏机理44-49
• 5.2.1 双滑移裂纹模型44-45
• 5.2.2 静态应力强度因子45-47
• 5.2.3 斜裂纹半长对混凝土抗压强度的影响47-48
• 5.2.4 孔隙水对混凝土极限抗压强度的影响规律48-49
• 5.3 动态荷载作用下混凝土破坏机理49-51
• 5.3.1 Stefan效应49-50
• 5.3.2 动态应力强度因子50-51
• 5.4 混凝土动态断裂韧度近似计算方法51-55
• 5.4.1 岩石断裂韧度51
• 5.4.2 混凝土静态断裂韧度51-52
• 5.4.3 混凝土动态断裂韧度52
• 5.4.4 确定材料参数C_1、C_252-54
• 5.4.5 含水率对断裂韧度的影响54-55
• 5.5 本章小结55-56
• 6 结论及展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 创新要点摘要57
• 6.3 展望57-58
• 参考文献58-61
• 主要符号表61-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 肖诗云;张剑;;历经荷载历史混凝土动态受压试验研究[J];大连理工大学学报;2011年01期

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3 王海龙;李庆斌;;围压下裂纹中自由水影响混凝土力学性能的机理[J];清华大学学报(自然科学版);2007年09期

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本文编号：419308