高性能混凝土高溫?zé)嶙冃卧囼?yàn)及熱應(yīng)力模擬研究.pdf

1、高性能混凝土因其具備良好的綜合性能已被普遍應(yīng)用于各項(xiàng)土木工程中。然而，高性能混凝土因其高密實(shí)性低滲透性，當(dāng)其遭受火災(zāi)高溫時(shí)，由于內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽壓、熱變形及溫度應(yīng)力等多因素綜合作用，易導(dǎo)致混凝土發(fā)生爆裂、脫落、承載力降低甚至坍塌，建筑物的安全性及人們生命財(cái)產(chǎn)將受到威脅，因此研究高性能混凝土高溫性能，揭示其內(nèi)部應(yīng)力及宏觀承載力隨溫度變化的損傷規(guī)律，具有重要的理論意義和工程價(jià)值。依托國(guó)家自然基金（51478290），以C60高性能混凝土為對(duì)象

2、，研究高溫對(duì)其力學(xué)性能的影響；借助熱電偶和正弦應(yīng)變計(jì)研究高溫與混凝土板內(nèi)部的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)變的關(guān)系；借助ABAQUS軟件對(duì)高性能混凝土板高溫下內(nèi)部熱應(yīng)力和裂縫的發(fā)展以及構(gòu)件的變形進(jìn)行探索性模擬研究，主要內(nèi)容如下。
　　一、高性能混凝土宏觀力學(xué)試驗(yàn)，研究不摻與摻0.2％聚丙烯纖維的高性能混凝土高溫后的劈裂抗拉強(qiáng)度，軸心抗壓強(qiáng)度及彈性模量，試驗(yàn)結(jié)果表明各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)總體隨溫度升高而降低，但摻纖維混凝土的劣化程度要明顯比素混凝土低，并依

3、托試驗(yàn)結(jié)果建立了混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)與受熱溫度的曲線。
　　二、高性能混凝土高溫?zé)嶙冃卧囼?yàn)，研究聚丙烯纖維摻量為0%、0.1%、0.2%、0.3%的混凝土板，在其中不同深度埋入混凝土正弦應(yīng)變計(jì)和高溫?zé)犭娕迹⑶以谄渲胁贾昧藛螌愉摻罹W(wǎng)，通過(guò)高溫電阻爐將混凝板土進(jìn)行加熱，試驗(yàn)結(jié)果表明熱應(yīng)變總體上隨溫度的升高而升高，摻纖維混凝土板的熱應(yīng)變要低于不摻纖維的混凝土板，并且熱應(yīng)變隨著纖維摻量的增加而逐漸減小，鋼筋網(wǎng)深度附近的熱應(yīng)變要明顯低于其他位

4、置。
　　三、明火與荷載耦合下的高溫?zé)嶙冃卧囼?yàn)，研究聚丙烯纖維摻量為0%、0.2%的混凝土大板，與混凝土小板相同在其中布置了單層鋼筋網(wǎng)和正弦應(yīng)變計(jì)，并且通過(guò)計(jì)算后在混凝土板上施加了相應(yīng)的荷載，將混凝土大板通過(guò)明火進(jìn)行加熱，試驗(yàn)結(jié)果表明熱應(yīng)變總體上隨著溫度的升高而升高，上升速率高明顯高于在高溫電阻爐里加熱的情況。
　　四、高性能混凝土板熱應(yīng)力探索性模擬研究，通過(guò)ABAQUS模擬軟件初步分析了摻0.2%聚丙烯纖維的混凝土板高溫?zé)?/p>