钢纤维混凝土轴压应力-应变全曲线的研究

本文阐述了采用平行于棱柱体试件对称放置的4个强劲弹簧作刚性辅助架,在普通压力试验机上测定钢纤维混凝土轴压应力-应变全过程曲线的方法,分析了决定应力-应变全曲线形状的特征值及其与钢纤维含量特征参数v_fl/d的相关关系并提出了钢纤维混凝土轴压应力-应变全曲线的解析表达式。     

混凝土单轴受压受拉应力-应变全曲线的试验研究

本文应用自制的三轴拉压刚性试验机,测定了混凝土立方体试件的单轴受压和受拉的应力-应变全曲线;比较了立方体与棱柱体试件全曲线的线性;研究了试件端面的受压减摩垫层和受拉粘结工艺。所推荐的根据试验得出的全曲线方程,可供水工结构非线性分析应用。     

自密实混凝土单轴受压应力——应变全曲线试验研究

采用CSS-WAW-1000DL电液伺服万能压力试验机,进行自密实混凝土棱柱体试件单轴受压试验。对自密实混凝土应力-应变全曲线进行分析,给出了自密实混凝土的应力-应变全曲线方程。结果表明:自密实混凝土应力-应变关系曲线与普通混凝土应力-应变关系曲线基本相似,但各特征点的位置有所变化;根据自密实混凝土应力-应变全曲线方程作出的计算曲线与试验曲线吻合较好。     

高持续荷载下的混凝土徐变破坏试验

用抗压混凝土试件进行不同高应力水平下受压与受拉徐变破坏的试验,测得试件单轴受压徐变的变形过程及破坏时间.试验结果表明,混凝土在应力强度因子超过0.9的持续荷载作用下会发生破坏,应力水平越高,混凝土发生破坏的时间越短;混凝土在长期持续荷载下的徐变变形为非线性徐变.     

防渗墙刚性混凝土单轴及三轴受压的本构关系试验研究

采用简易σ－ε测试系统和日本产动液压伺服铡性试验机进行了防渗墙用刚性混凝土的单轴及三轴受压的全应力－应变试验，并分析了刚性混凝土在受压时不同阶段的破坏行为。成果表明：试验所用的刚性混凝土弹模值较低，比例极限较高，峰值应变较大；低围压的三轴状态下刚性混凝土的轴压强度和弹模随围压增加而增大，但弹强比则相反，这种刚性混凝土作防渗墙墙体材料对周围介质的变形有较好的适应能力，全应力－应变曲线对防渗墙的非线性     

自密实混凝土单轴受压应力—应变全曲线试验研究

采用CSS—WAW—1000DL电液伺服万能压力试验机,进行自密实混凝土棱柱体试件单轴受压试验。对自密实混凝土应力—应变全曲线进行了分析,给出了自密实混凝土的应力—应变全曲线方程。结果表明:自密实混凝土应力—应变关系曲线与普通混凝土应力—应变关系曲线基本相似,但各特征点的位置有所变化;根据自密实混凝土应力—应变全曲线方程作出的计算曲线与试验曲线吻合较好。     

基于声发射技术的钢纤维混凝土受压损伤本构关系研究

通过6组钢纤维混凝土试件轴心受压应力－应变全曲线试验,得到试件的应力－应变全曲线、 声发射撞击数－时间关系曲线和声发射参数,研究钢纤维参数对混凝土力学行为和声发射特性的影响。 结果表明:随着钢纤维体积掺量和长径比增加,混凝土峰值应力和峰值应变明显提高,其韧性和延性得 到显著改善;利用声发射参数分析可区分钢纤维混凝土试件的破坏模式;随着钢纤维的掺入,试件由受 拉破坏向剪切破坏转变。基于试验数据,建立了钢纤维混凝土单轴受压损伤本构关系方程,可为纤维混 凝土的工程应用和相关规程的修订提供参考。     

摩阻对混凝土压缩试件受力状态影响分析

为研究混凝土压缩试验中钢压板与试件间摩阻对混凝土受压状态的影响,采用Ｎａｊａｒ损伤理论方法,基于ＣＤＰ模型建立了混凝土棱柱体和立方体单轴压缩的数值模型。分析了混凝土试块破坏特征和应力应变分布状态,绘制受压过程应力－应变曲线。计算结果表明,混凝土试件单轴压缩时弹性阶段受摩擦力影响相对较小,棱柱体峰值应力随着摩擦系数增大而减小,峰值应变则随之增大;立方体峰值应力和峰值应变均随着摩擦系数增大而增大。棱柱体和立方体的竖向应力和应变沿高度和宽度分布随着摩擦系数的增大越不均匀,当摩擦系数不大于0．5时,在棱柱体中间位置粘贴应变片所测得竖向应变与理想状态较为接近。采用数值模拟方法可有效分析混凝土压缩试件在摩阻作用下的受力状态,研究结论可为混凝土单轴压缩试验提供理论支撑。     

钢管超高性能混凝土短柱轴心受压应力-应变关系试验研究

为研究钢管超高性能混凝土短柱轴心受压性能,通过改变钢管壁厚,设计５组共计１５个试件,采用静力试验研究试件应力-应变曲线及破坏模式,分析钢管壁厚对轴压性能的影响规律。试验结果表明,试件均为强度破坏;钢管超高性能混凝土短柱轴心受压全过程主要分为弹性段、弹塑性段和平稳段三个阶段;混凝土强度和钢管壁厚对试件应力-应变关系曲线影响较大;提高混凝土强度和钢管屈服强度均能显著提高试件承载力。基于试验,提出钢管超高性能混凝土轴压短柱计算公式。     

仿真混凝土不同龄期单轴动态压缩全曲线试验研究

通过系列试验研究仿真混凝土动态受压特性,为高坝模型动力试验提供相关材料参数。在应变速率范围内对5种不同养护时间的仿真混凝土试块进行单轴压缩试验研究。通过试验得到仿真混凝土单轴受压应力-应变全曲线,建立曲线基本方程,分析关键龄期范围内峰值应力、峰值应力处应变、弹性模量的率相关性,对动态抗压强度、弹性模量分别给出反映应变率影响的经验公式。通过与混凝土率相关特性以及破坏形态的对比,得出结论:仿真混凝土单轴受压特性在弹性阶段和非弹性阶段都与混凝土具有相似性,适合用于研究混凝土坝动力损伤或者破坏阶段模型试验。更多还原     

含三维内裂纹透明类岩石材料破坏红外热像试验研究

由于目前针对含三维内裂纹的岩石破坏红外热像特征的研究较少,本文基于预埋浇注法制作含内裂纹类岩石试件,开展了单轴压缩块体试验和巴西圆盘劈拉试验,得到含内裂纹的岩石破坏过程,监测内裂纹扩展及试件破坏过程中的红外热像特征,得到以下结论:(1)含三维内裂纹的块体试件在单轴压缩下,在预制内裂纹面上发生剪切破坏;(2)块体试件在单轴压缩作用下红外热像特征明显,在破坏时,在预制内裂纹面处急剧升温;(3)含三维内裂纹巴西圆盘试件在预制内裂纹尖端发生翼型裂纹扩展,边缘带有针刺状Ⅲ型裂纹参与特征,最终翼型裂纹与上下表面贯穿;(4)巴西圆盘试验的红外热像特征与块体单轴压缩不同,在断裂面处未发生明显变化。研究结果为研究三维内裂纹的扩展规律及内裂纹扩展破裂的红外热像规律可提供一定的试验参考。     

火灾后再生混凝土型钢构件力学性能研究

针对国内废弃混凝土循环利用率低的问题,本文通过对再生骨料混凝土的研究,结合H型钢混凝土柱刚度大、承载力高、抗震性能好等特点,制备了H型钢再生混凝土(H-RC)柱,对其火灾后的粘结性能及轴压性能展开分析研究。研究结果表明:随再生细骨料(RFA)替代率的提高,再生混凝土立方体抗压强度逐渐降低;试件的质量损失率随着RFA取代率的增加而逐渐增大,同时构件的火灾抗裂性能降低。试件的受火温度越高,质量损失越严重。RFA取代率100%试件的压缩变形呈明显的三阶段,最终的破坏荷载稳定在55%～65%极限荷载;受火温度的升高能明显降低,H-RC构件的承载力及型钢与混凝土之间的粘结力,取代率100%的H-RC构件易压缩。研究结果对于合理评估火灾后型钢混凝土结构的力学性能具有重要意义,旨在推动再生混凝土在建筑中的大量运用。     

不同损伤模型下的混凝土拉伸 力学性能分析

采用双折线模型、Mazars模型和Lemaitre模型三种损伤模型来计算二级配混凝土的拉伸强度，研究混凝土立方体的力学性能以及混凝土立方体的破坏过程，同时利用计算出的应力应变数据绘制应力~应变曲线，从而得出单轴荷载作用下混凝土试件的破坏规律，分析结果表明，采用前两个损伤模型来研究混凝土的力学性能是可行的。     

单轴压缩下泡沫混凝土的强度特性研究

以水泥、粉煤灰、矿渣为胶凝材料,水胶比0.43,按照质量比16∶3∶1制备出不同气泡含量泡沫混凝土。通过室内试验,对不同气泡率下(0%~74.23%)泡沫混凝土进行单轴压缩破坏试验,得到其不同龄期下(7 d、14 d、28 d)的抗压强度和破坏形态,建立了强度与龄期和气泡率之间的关系。结果表明:泡沫混凝土在单轴压缩下经过密实、弹性、屈服、破坏四个阶段,其抗压强度随泡沫含量增大而减小,在一定范围内随着龄期增大而增大;泡沫混凝土抗压强度与气泡率之间成指数关系,且一致性良好;对于气泡含量高的试样,其破坏形态表现出低强度脆性破坏特征,在中部形成较宽裂缝,而对于气泡含量低的试样,其破坏形态与普通混凝土基本一致。     

混凝土直拉应力—应变全曲线试验研究及下降段的预测

混凝土受拉应力-应变全曲线是材料的基本力学性能之一,鉴于其获得需要完备试验条件,本文提供一种简易试验装置测得混凝土直拉应力-应变全曲线;由于测试过程中下降段数据较少,采用灰色预测理论,MATLAB编程建立GM(1,1)模型获得下降段,为工程现场提供一种简单易行获得混凝土直拉下降段的方法,便于混凝土结构受力全过程分析.     

大尺寸饱和混凝土单轴压缩动态性能试验研究

为了解饱和混凝土材料的动态特性,开展了大尺寸饱和混凝土在不同应变速率下的单轴压缩试验。试验在大型多功能液压静动力三轴仪上进行,采用300 mm×600 mm圆柱体混凝土试件, 得到了大尺寸饱和混凝土的动态力学性能参数,并根据破坏形态分析了其破坏机理。试验结果表明:峰值应力、吸能能力随着应变速率增大而增加,峰值应变、弹性模量随着应变速率的增大整体上增加。根据应力-应变关系的特点,建立了峰值应力前服从Weibull统计分布,峰值应力后服从Lognormal统计分布的损伤本构模型。混凝土破坏形态表现为多个共轭斜面的剪切破坏,根据试件破坏后裂缝开展情况,解释了混凝土破坏剥落原因,并从材料组成、吸能能力等方面分析了其破坏机理。     

骨料及水灰比对透水混凝土性能的影响

为了研究骨料粒径及水灰比对透水混凝土力学特性及透水性影响,分别选取了骨料粒径2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm以及16～20 mm四种范围单一级配碎石,制作了水灰比在0.25～0.34范围内的透水混凝土试样。通过单轴压缩试验及透水系数测试试验,得到了不同水灰比及不同粒径范围的透水混凝土试样应力应变曲线、抗压强度、峰值应变、吸收功及透水系数等力学及物理性能,分析了骨料粒径、水灰比对材料抗压强度、吸收功及透水系数等影响,并在试验结果基础上,建立了材料抗压强度同透水系数之间关系。结果表明:骨料粒径为2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm透水混凝土抗压强度、应变峰值、吸收功在水灰比0.25～0.31范围内,随水灰比的增加而增加,当水灰比超过0.31时,随着水灰比增加而减小;材料的透水系数随着水灰比的增加而减小;材料的抗压强度同透水系数之间近似服从线性关系。研究成果可为透水混凝土配合比设计提供借鉴作用。     

不同尺寸混凝土的动态峰值应力-应变关系及峰后软化特性的研究

采用电液伺服大型多功能动静三轴仪对不同应变速率(10^-5/s,10^-4/s,10^-3/s,10^-2/s)下不同尺寸(150,300,450 mm)的立方体混凝土试件进行单轴动态压缩试验,对不同尺寸混凝土动态物理力学参数(峰值应力、峰值应变)、实验破坏机理及峰后应变软化进行分析,并对不同尺寸混凝土在不同的应变速率下的软化性能进行研究。研究结果表明混凝土峰值应力、峰值应变都随试件尺寸增大而降低;混凝土强度随着应变速率的增加而增加;峰值应变后,随着试件尺寸增加,应力-应变曲线斜率绝对值增加,延性减小;试件尺寸为150 mm混凝土的软化现象随着应变速率的提高而愈加明显,且软化程度呈增加趋势,试件尺寸为300 mm和450 mm混凝土的软化现象随着应变速率的提高而变得越来越弱化,当应变速率增加到一定值时,软化现象又变得明显;在同一应变速率下,随试件尺寸的增加软化现象越来越明显。     

温度对混凝土力学性质影响的颗粒流模拟研究

为探索混凝土在热力耦合作用下的宏观力学性质和微裂纹的变化规律,采用PFC软件中的热模块,对5种温度下的混凝土试块进行了数值模拟分析。研究结果表明:(1)温度和峰值强度呈现负相关关系,单轴抗压强度和弹性模量随温度的变化服从幂函数关系,且温度对于强度和变形参数的影响不同,强度相较于变化参数而言,对温度更加敏感。(2)随着温度的升高,由热破裂所造成的损伤不断增加,热损伤集中在界面过渡区。随着温度的升高,混凝土的破坏模式由剪切破坏逐渐转变为劈裂破坏。(3)600℃属于临界温度,在600℃之前,宏观力学性质和微裂纹扩展均变化剧烈;超过600℃以后,宏观力学性质的劣化和微裂纹的发展均放缓。     

掺再生塑料颗粒自密实混凝土的动态力学性能研究

将塑料废物制成塑料颗粒掺入混凝土中,不仅能减少环境污染减低能耗,而且能提高混凝土的韧性。为探究含塑料颗粒自密实混凝土的动态力学性能,通过改进的霍普金森压杆试验研究了塑料颗粒掺量对自密实混凝土的破坏形态、应力应变曲线、峰值应变、动态抗压强度以及能量耗散密度的影响。结果表明:塑料颗粒自密实混凝土的破坏形态更加有韧性,应力应变曲线有更大的峰值应变和更长的峰后反应,动态抗压强度随塑料掺量的增加而显著减小,能量耗散密度随塑料颗粒掺量的增加呈降低趋势,但存在最优塑料掺量,使得塑料颗粒自密实混凝土相对普通混凝土有更高的冲击韧性。