有壓水對混凝土孔隙水壓及其動態(tài)力學(xué)特性的影響研究.pdf

1、混凝土材料是多相復(fù)合材料，其組成成分復(fù)雜多變，材料特性表現(xiàn)出較大離散性。其工作的環(huán)境更是能夠較為嚴重的影響其力學(xué)性能，水環(huán)境中與大氣環(huán)境中的力學(xué)性能相差甚遠?，F(xiàn)有的數(shù)值計算理論是建立在大氣環(huán)境中的靜態(tài)強度理論之上，以此進行水環(huán)境中的結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)顯然是不合理的。本文作為國家自然科學(xué)基金項目《基于不同水環(huán)境的混凝土動態(tài)性能研究》（項目批準號51279092）的一部分，展開了對不同圍壓作用下混凝土內(nèi)部孔隙水壓試驗研究以及不同初始孔隙水壓對混凝

2、土動態(tài)力學(xué)特性試驗研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴澆筑了300、600mm和150、300mm的C30混凝土圓柱體試件，以此作為本文研究對象。⑵對尺寸為300、600mm的混凝土試件進行了不同水壓作用下混凝土內(nèi)部孔隙水壓試驗，圍壓的變化從0~0.875MPa，變化步長為0.05MPa；同時對試件尺寸為、150、300mm的混凝土進行了不同初始孔隙水壓下（0、2、5和10MPa），不同應(yīng)變速率（10-5~10-2/s）下混凝土常三

3、軸受壓試驗。⑶通過不同水壓下混凝土內(nèi)部孔隙水壓試驗研究，依據(jù)對試驗數(shù)據(jù)的整理，分析了混凝土內(nèi)部孔隙水壓力隨時間和施加圍壓的變化規(guī)律。圍壓作用下，混凝土內(nèi)部孔隙水壓的變化規(guī)律可分為三個階段：迅速變化、緩慢變化和趨于穩(wěn)定階段。⑷依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，采用ANSYS有限元軟件對不同水壓下混凝土內(nèi)部孔隙水壓試驗全過程進行了試驗過程反演模擬，并于試驗結(jié)果進行了對比分析。反演所得混凝土內(nèi)部孔隙水壓力變化與試驗所得孔隙水壓變化過程基本一致，同時得到了混凝土滲

4、透系數(shù)。⑸基于上述研究成果，開展了不同初始孔隙水壓下，混凝土常三軸動態(tài)壓縮試驗研究，分析了不同應(yīng)變速率，不同初始孔隙水壓下的混凝土峰值應(yīng)力的變化規(guī)律，并對其作用機理進行了分析。結(jié)果表明，應(yīng)變速率改變了孔隙水壓力對混凝土的作用機理；與無初始孔隙水壓飽和混凝土相比，有初始孔隙水壓飽和混凝土的峰值應(yīng)力速率效應(yīng)出現(xiàn)較大的提高；高孔隙水壓（10MPa）在一定程度上反而降低了混凝土峰值應(yīng)力的率敏感性。⑹依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，基于Weibull統(tǒng)計理論模型構(gòu)