三軸壓力作用下混凝土脆-韌轉(zhuǎn)換條件與測試技術研究.pdf

1、混凝土在壓縮載荷作用下，能夠表現(xiàn)出兩種截然不同的破壞形式，一是脆性破壞，二是韌性變形。在單軸壓縮載荷下表現(xiàn)為脆性破壞，破壞機制為微裂紋的擴展，最終導致宏觀裂紋。而在三軸壓力作用下表現(xiàn)為韌性變形，機制為混凝土內(nèi)孔隙壓潰。
　　本文主要研究了三軸壓力作用下混凝土發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)換所需的圍壓條件以及碳纖維導電混凝土損傷-電阻率關聯(lián)關系。前者以圍壓混凝土為研究對象，首先通過理論研究了無限大基體中單個孔被壓潰的條件，該條件即是混凝土由脆性材料轉(zhuǎn)

2、換為韌性材料的條件，從理論上推導了出現(xiàn)該種轉(zhuǎn)換的條件：混凝土的（環(huán)向壓力）/（軸向壓力）的比值需滿足cr（當混凝土材料的泊松比0.15~0.2時，0.22~0.25cr）。然后，設計實驗通過實驗進行實際驗證混凝土出現(xiàn)脆-韌轉(zhuǎn)換所需要的圍壓條件，實驗研究表明：混凝土的（環(huán)向壓力）/（軸向壓力）的比值小于cr時也有可能出現(xiàn)脆-韌轉(zhuǎn)換，因此理論上得出的混凝土發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)換時的臨界比值cr是混凝土發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)換的一個充分條件。后者以碳纖維填充混

3、凝土復合材料為研究對象，研究了不同碳纖維含量下混凝土的導電性能與損傷演化的關聯(lián)關系。采用軸向靜態(tài)壓載和準靜態(tài)循環(huán)壓載，并且同時對試件進行超聲波檢測和電阻實時測量的方法，得到在荷載連續(xù)變化條件下試件的電阻和超聲波波速變化規(guī)律。根據(jù)損傷定義和應力波理論，得到混凝土損傷演化與超聲波波速變化之間的關系，最終得到混凝土損傷與其電阻率之間的關聯(lián)關系。研究結(jié)果表明：混凝土的損傷與其電阻率之間具有較好的相關性。研究還發(fā)現(xiàn)，該復合材料在進行電阻測量時具有