混凝土的高溫試驗(yàn)技術(shù)和高溫力學(xué)性能研究.pdf

1、混凝土作為一種優(yōu)質(zhì)的人工材料，在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用。然而混凝土結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)和碰撞影響卻時(shí)有發(fā)生，所以混凝土在極端條件下的力學(xué)性能越來越受到人們的關(guān)注。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，引入火災(zāi)和碰撞的影響，掌握混凝土材料在高溫和動荷載作用下的力學(xué)行為已經(jīng)迫在眉睫。
　　 混凝土是一種熱的不良導(dǎo)體，其高溫力學(xué)性能的研究受到高溫加熱技術(shù)的約束，調(diào)研發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)加熱混凝土需要數(shù)小時(shí)，這遠(yuǎn)不能滿足試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的要求。本文針對混凝土加熱速率慢、周期長

2、等問題，研制了一種快速加熱混凝土的微波加熱爐，并給出相應(yīng)的試驗(yàn)技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明該設(shè)備可以將加熱時(shí)間由傳統(tǒng)的2～7小時(shí)縮短到20分鐘以內(nèi)，并且試件各點(diǎn)溫度相差不大。因此微波加熱爐是一種較為理想的加熱混凝土設(shè)備，可以應(yīng)用于混凝土高溫加熱試驗(yàn)。
　　 利用該設(shè)備，本文進(jìn)行了壓縮試驗(yàn)，在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文給出了靜態(tài)壓縮和沖擊壓縮下不同溫度的混凝土力學(xué)性能；同時(shí)還給出了不同沖擊速率下，混凝土的力學(xué)性能隨溫度的變化情況，為認(rèn)識火災(zāi)和碰

3、撞條件下混凝土的力學(xué)性能提供參考。
　　 理論上，針對現(xiàn)有混凝土本構(gòu)模型中理論模型大多形式較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ臀锢硪饬x不明確的現(xiàn)狀。以經(jīng)典損傷理論為基礎(chǔ)，根據(jù)混凝土損傷演化規(guī)律的概率密度服從weibull分布，提出了一個(gè)統(tǒng)一的非經(jīng)典損傷方程來描述混凝土單軸壓縮時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的全過程。該模型重新定義了損傷變量，打破了損傷變量試驗(yàn)驗(yàn)證難的問題，得出的模型方程形式簡單，只有一個(gè)參數(shù)。通過與混凝土受壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和hognestad模型和過鎮(zhèn)海