干燥和饱和混凝土动静态力学特性试验及理论研究

发布时间：2017-08-30 14:28

  本文关键词：干燥和饱和混凝土动静态力学特性试验及理论研究

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【摘要】：混凝土作为一种典型的非均质脆性材料,在国民经济建设和国防建设中广泛使用,以地下和水下等工程为背景,研究混凝土材料在水作用下的力学性能,有着十分明显的价值和意义。基于干燥和饱和混凝土准静态和动态力学特性试验,建立混凝土的损伤演化方程,并开展混凝土的含损伤本构模型研究是本论文进行的主要研究课题。对干燥和饱和C40混凝土进行不同围压下的三轴压缩试验和单轴压缩试验,采用分离式Hopkinson杆装置,对混凝土进行干燥和饱和状态下的SHPB试验,根据试验数据得到干燥和饱水状态下混凝土的应力应变曲线,分析了干燥和饱水混凝土的强度特性、变形特性及峰值应力处应变和围压的关系,研究了不同围压及不同应变率下干燥和饱和混凝土的静动态力学特性及规律。相同围压下,饱和混凝土的抗压强度低于干燥混凝土,而峰值应力处应变较大,干燥和饱水混凝土的非线性曲线变化趋势不同。干燥和饱和混凝土均具有明显的应变率效应,中等应变率条件下的两者的应力应变曲线上升段较准静态的曲线陡,饱和混凝土动态强度提高的幅度为干燥混凝土的近两倍,具有更强的应变率敏感性；存在应变率临界值εr,仅当应变率大于εr时,饱和混凝土的动态强度才大于干燥混凝土的的动态强度；基于试验结果,分析了水对混凝土的作用机理,给出了不同饱和度混凝土强度与应变率的关系；采用Hsieh-Ting-Chen四参数破坏准则,基于简化的单轴损伤演化方程,建立了干燥和饱和混凝土的含损伤本构模型,模型参数易得,模型曲线与不同条件下的试验曲线基本一致。
【关键词】：饱和混凝土 SHPB试验 围压 临界应变率 损伤模型 本构关系
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV431
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 引言16-17
• 1.2 国内外研究现状17-20
• 1.3 本文研究的主要内容和方法20-22
• 第二章 干燥和饱和混凝土静态和动态力学特性试验22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 混凝土试件的制备22-24
• 2.3 试验介绍24-29
• 2.3.1 MTS单轴试验24-25
• 2.3.2 MTS常规三轴围压试验25
• 2.3.3 SHPB试验25-29
• 2.4 关于试验的若干问题29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 干燥和饱和混凝土静态力学特性研究31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 准静态强度特性31-35
• 3.3 准静态变形特性35-40
• 3.4 水的影响作用机理40-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 干燥和饱和混凝土动态力学特性研究及机理分析43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 动态变形特性43-45
• 4.3 动态强度特性45-47
• 4.4 水对混凝土强度影响机理探讨47-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第五章 干燥和饱和混凝土的本构关系研究51-59
• 5.1 引言51-52
• 5.2 破坏准则52-53
• 5.3 损伤本构关系53-58
• 5.3.1 损伤本构关系53-54
• 5.3.2 损伤演化方程54-55
• 5.3.3 模型验证55-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 全文总结59-60
• 6.2 不足与展望60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况65
• 1) 参加的学术交流与科研项目65
• 2) 发表的学术论文65

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1 张永亮;干燥和饱和混凝土动静态力学特性试验及理论研究[D];合肥工业大学;2015年

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本文编号：759831