混凝土非线性徐变和损伤耦合试验研究

发布时间：2017-09-24 15:33

  本文关键词：混凝土非线性徐变和损伤耦合试验研究

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【摘要】：当代建筑工程中,混凝土已然成为使用频率最高,使用量最大的材料。然而,在大坝等复杂的水利工程中,混凝土经常承受长期的持续荷载作用,这与室内实验室中普遍采用的短期荷载有很明显的差异。混凝土在长期荷载下会产生徐变变形,在较高持续荷载下的徐变变形呈现一定的非线性特征。本文将长期荷载下混凝土的性能作为研究对象,从混凝土徐变以及损伤两方面出发,研究混凝土材料在持续荷载作用下的损伤变形情况,建立了混凝土损伤与徐变耦合的本构模型,可为真实工况下的混凝土结构设计和安全性评价提供参考。本文重点研究了混凝土材料损伤对徐变变形的影响,以及混凝土非线性徐变过程中的损伤大小。本文首先采用碱骨料反应法以及高温加热法对混凝土材料进行初始损伤处理后,并通过单轴抗压试验和超声波速试验来测量材料初始损伤的大小。本文利用压力试验机对已经具有初始损伤的混凝土材料分别进行不同持荷水平下的徐变试验,得到了初始损伤对混凝土材料非线性徐变的影响规律。同时在混凝土徐变试验过程中,运用超声波检测的方法测量混凝土内部损伤的演化规律,分析高持荷水平下混凝土材料发生徐变破坏的时间及对应的徐变变形,分析了徐变对混凝土材料损伤的影响规律;并结合损伤对徐变的影响试验结果,综合得出高持续荷载下混凝土材料徐变与损伤相互影响的规律。最后本文总结试验结论,在Bazant的B3线性徐变模型的基础上,认为混凝土在徐变下的应变能累计是导致材料损伤演化的主要因素,考虑徐变与损伤的耦合关系,建立了混凝土非线性徐变和徐变破坏的统计损伤模型。
【关键词】：混凝土 长期荷载 变形 超声检测 损伤
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV431
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 选题背景和研究意义9-11
• 1.2 国内外研究现状及发展11-15
• 1.2.1 混凝土徐变11-13
• 1.2.2 混凝土的非线性徐变13-15
• 1.3 非线性徐变模型15
• 1.4 本文的研究内容与结构安排15-17
• 第二章 混凝土长期变形设备的研制17-23
• 2.1 现有设备的论述17-18
• 2.2 设备设计18-21
• 2.2.1 设计思路18
• 2.2.2 设备细部构造的设计18-21
• 2.3 设备的工作原理21-23
• 第三章 具有初始损伤的混凝土徐变试验研究23-58
• 3.1 概述23
• 3.2 混凝土初始损伤的引入23-43
• 3.2.1 碱骨料反应试验23-37
• 3.2.2 高温加热试验37-43
• 3.3 混凝土的非线性徐变试验43-56
• 3.3.1 试验设计44-45
• 3.3.2 超声波检测试验45-47
• 3.3.3 混凝土非线性徐变试验47-48
• 3.3.4 数据处理分析48-56
• 3.4 本章小结56-58
• 第四章 混凝土徐变与损伤的耦合研究58-70
• 4.1 初始损伤对混凝土徐变的影响规律58-65
• 4.1.1 徐变荷载下应力应变图的特点58-60
• 4.1.2 徐变中混凝土应变与持荷时间关系60-61
• 4.1.3 徐变中混凝土破坏时间与持荷强度的关系61-62
• 4.1.4 徐变中混凝土破坏时间与持荷水平的关系62-64
• 4.1.5 持荷水平对徐变稳定段的影响64-65
• 4.2 混凝土徐变对损伤的影响规律65-68
• 4.2.1 混凝土徐变中损伤发展规律65-67
• 4.2.2 混凝土徐变对损伤的影响67-68
• 4.3 本章小结68-70
• 第五章 基于统计损伤理论的混凝土非线性徐变模型70-79
• 5.1 混凝土徐变的固化徐变B3模型理论70-72
• 5.2 混凝土统计损伤本构模型72-73
• 5.2.1 统计损伤理论的概念72-73
• 5.2.2 静力统计损伤本构模型73
• 5.3 基于B3模型建立混凝土线性徐变模型73-76
• 5.3.1 混凝土非线性徐变分析73-74
• 5.3.2 混凝土的损伤与徐变耦合关系分析74-76
• 5.4 计算结果和讨论76-77
• 5.4.1 计算参数76
• 5.4.2 不同持续荷载下混凝土徐变应变随时间演化过程76-77
• 5.4.3 不同持续荷载下混凝土损伤随时间演化过程77
• 5.5 小结77-79
• 第六章 结论与展望79-81
• 6.1 主要结论79
• 6.2 研究展望79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：912199