高性能混凝土高溫損傷試驗及溫度場模擬研究.pdf

1、高性能混凝土以其更高的強度、更高的耐久性、良好的工作性和體積穩(wěn)定性等優(yōu)良的綜合性能廣泛應用于土木工程的各個領域。然而，由于高性能混凝土具有更加致密的內(nèi)部結構和較低的滲透率，當結構遭遇火災時，高性能混凝土會出現(xiàn)爆裂、剝落現(xiàn)象，內(nèi)部鋼筋直接暴露于高溫下，使承載力瞬間喪失，導致建筑物坍塌，對人們生命財產(chǎn)造成威脅，對火災中的救援工作也造成不利的影響。因此，探索高溫（火災）對高性能混凝土各項性能的影響，揭示其性能的劣化規(guī)律，并尋求合理的改善措施成

2、為高性能混凝土的研究熱點。
　　本文依托國家自然基金（51478290），選取混凝土常用原材料，以強度等級為 C60的高性能混凝土為研究對象，對高溫作用前后的基本力學性能和熱工性能進行了試驗測試，采用高溫熱電偶和振弦應變計對高性能混凝土板的溫度場和熱應變進行了初步的試驗研究，借助ABAQUS模擬軟件對高性能混凝土板的溫度場進行了數(shù)值模擬。主要內(nèi)容如下。
　　一、高性能混凝土基本性能試驗。基本性能試驗包括高溫作用前后的軸壓強度

3、、彈性模量、劈裂抗拉強度和導熱系數(shù)。試驗結果表明，高溫作用后，高性能混凝土的各項性能均隨著溫度的升高不斷降低，且彈性模量的劣化要快于劈裂抗拉強度和軸壓強度；建立了軸壓強度、彈性模量、劈裂抗拉強度以及導熱系數(shù)隨溫度變化的關系式。
　　二、高性能混凝土熱膨脹試驗。利用高溫臥式膨脹儀探索了混凝土內(nèi)部不同組分在高溫作用下的膨脹特性。結果表明：粗骨料、砂漿、混凝土的膨脹率各不相同，粗骨料的膨脹率要大于砂漿，混凝土的膨脹率介于粗骨料和砂漿之間

4、。
　　三、高性能混凝土板熱應變試驗。借助振弦應變計探索了混凝土板受熱過程中不同深度的熱應變情況。結果表明：混凝土板受熱過程中，距離受火面近的點溫度升高快，相同的時間熱應變也較高；溫度越高，應變值越大，并建立了混凝土應變-溫度的關系式；從原理和數(shù)值上對比了混凝土熱應變與膨脹率，二者之間比較一致。
　　四、高性能混凝土板溫度場研究。利用埋置于混凝土板內(nèi)部的高溫熱電偶測量板受熱過程中的溫度值，分析混凝土板內(nèi)部的溫度場；并借助AB