不同骨料級配的混凝土抗壓與劈拉動態(tài)特性研究.pdf

1、當前,我國正處于基礎設施建設的快速發(fā)展階段,尤其對于大型水壩、核電站、橋梁、高層建筑、高速公路等關系到國計民生的重要基礎設施工程。目前,國內大壩混凝土的設計、施工和質量檢測等,通常是將全級配混凝土經過濕篩除去大于40mm的骨料顆粒后成型小試件(試件斷面為150mm×150mm),用小試件檢測的數(shù)據去表示大壩混凝土的力學特性。而濕篩后的混凝土相對于原材料其骨料比例和結構組成都發(fā)生了重大變化。因此,用濕篩小試件檢測到的數(shù)據,并不能真實發(fā)映實

2、際大壩混凝土的性能指標,開展大尺度的混凝土材料動態(tài)性能研究則顯得非常重要。
　　在國家自然科學基金(51279092)的資助下,本文利用我校10MN大型多功能靜動力三軸儀進行了不同骨料級配混凝土材料在不同應變速率下的單調壓縮和劈拉試驗,利用聲發(fā)射技術對混凝土加載破壞過程進行了實時監(jiān)測。通過分析試驗數(shù)據,研究在不同應變速率、不同骨料大小下的混凝土峰值應力、峰值應變、彈性模量等變化規(guī)律;基于聲發(fā)射數(shù)據進行了混凝土單軸抗壓和劈拉破壞的損

3、傷機理分析;基于數(shù)學統(tǒng)計理論建立了混凝土動態(tài)本構模型,分析了本構模型中的一些相關參數(shù)。本文的主要研究內容與創(chuàng)新點如下。
　　1)進行了不同骨料級配(二級配、三級配、四級配)混凝土在不同應變速率(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s)下的靜動態(tài)抗壓和劈拉試驗,對峰值應力、峰值應變、彈性模量等物理力學參數(shù)的變化規(guī)律進行了對比分析,進而研究了混凝土在劈拉和單軸抗壓荷載作用下破壞時表現(xiàn)的速率效應特性。
　　2)利用

4、聲發(fā)射軟件進行了聲發(fā)射信號與物理試驗的同步采集,通過對聲發(fā)射數(shù)據的整理分析,構建了不同級配混凝土在不同應變速率下劈拉和抗壓工況下的應力與應變在時間軸上與同步聲發(fā)射參數(shù)之間的對應關系,在此基礎上了探索了單軸抗壓混凝土的率破壞機理和劈拉作用下混凝土的率破壞機理。
　　3)構建了基于 Weibull統(tǒng)計理論的混凝土動態(tài)損傷率本構模型,并對表征峰前剛度硬化和峰后應變軟化的特征參數(shù)進行了分析。結果表明,不同級配混凝土在不同應變速率下的應力-