【摘要】：尺寸效應(yīng)是混凝土材料的固有特征之一,對其進行系統(tǒng)研究有助于準確描述不同混凝土力學(xué)性能的差異。目前國內(nèi)外對于單軸受壓下的混凝土力學(xué)性能尺寸效應(yīng)取得了豐碩的成果,但工程結(jié)構(gòu)中構(gòu)件實際上受到的不是單一的拉或壓荷載作用,而是處于多個方向不同性質(zhì)受力的組合作用的復(fù)雜狀態(tài)。如今對于混凝土在復(fù)雜受力狀態(tài)下的力學(xué)性能尺寸效應(yīng)的研究報道較少,相關(guān)研究有待深入�；诖�,本文進行了混凝土三軸受壓試驗,較系統(tǒng)地研究了混凝土在受三向壓力作用下力學(xué)性能及尺寸效應(yīng),主要內(nèi)容如下:(1)對100mm、150mm和200mm三種尺寸的混凝土立方體試件進行了應(yīng)力比為0.05:0.05:1、0.10:0.10:1、0.15:0.15:1和0.20:0.20:1的三軸和單軸受壓試驗,試驗結(jié)果表明:混凝土三軸抗壓強度、峰值應(yīng)變和極限應(yīng)變均具有尺寸效應(yīng)現(xiàn)象�；炷寥S抗壓強度隨著應(yīng)力比的增大,尺寸效應(yīng)現(xiàn)象越不明顯,當側(cè)向應(yīng)力比從0.05:0.05:1增大至0.20:0.20:1時,尺寸效應(yīng)減小了75.8%�；炷寥S受壓峰值應(yīng)變隨著應(yīng)力比的變化,應(yīng)力比為0.20:0.20:1時峰值應(yīng)變尺寸效應(yīng)約為應(yīng)力比為0.05:0.05:1時的4.9倍�；炷寥S受壓極限應(yīng)變隨著應(yīng)力比的變化呈拋物線形式,在0.10:0.10:1時,尺寸效應(yīng)現(xiàn)象最顯著�；炷寥S受壓割線模量隨尺寸變化時,變化量低于0.5%,尺寸效應(yīng)較弱,在分析及計算中可以忽略不計。應(yīng)力比對混凝土三軸受壓的破壞形態(tài)影響較大,當應(yīng)力比較小時,混凝土三軸受壓破壞形態(tài)表現(xiàn)為柱狀劈裂,當應(yīng)力比較大時,試件發(fā)生流動和形變破壞。(2)對混凝土三軸受壓性能增大系數(shù)的尺寸效應(yīng)進行了較系統(tǒng)地分析,分析結(jié)果表明:混凝土三軸受壓抗壓強度增大系數(shù)、峰值應(yīng)變增大系數(shù)和極限應(yīng)變增大系數(shù)均具有尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。隨應(yīng)力比增大,抗壓強度增大系數(shù)尺寸效應(yīng)越明顯,應(yīng)力比為0.20:0.20:1時,其尺寸效應(yīng)約為應(yīng)力比為0.05:0.05:1時的3.6倍。隨應(yīng)力比增大,峰值應(yīng)變增大系數(shù)尺寸效應(yīng)越不明顯,應(yīng)力比為0.20:0.20:1時,其尺寸效應(yīng)約為應(yīng)力比為0.05:0.05:1時的45%。極限應(yīng)變增大系數(shù)隨應(yīng)力比的變化,尺寸效應(yīng)度變化較小,僅2%�；诒驹囼灲Y(jié)果與國內(nèi)外試驗結(jié)果,綜合考慮了側(cè)向應(yīng)力比、混凝土強度等級以及試件尺寸等因素,提出了混凝土三軸受壓抗壓強度增大系數(shù)和三軸受壓峰值應(yīng)變增大系數(shù)的計算公式。(3)基于本文試驗數(shù)據(jù),結(jié)合統(tǒng)計尺寸效應(yīng)理論,計算分析得出了混凝土三軸受壓抗壓強度在統(tǒng)計尺寸效應(yīng)律計算公式中各參數(shù)的取值,并確定了各應(yīng)力比下混凝土三軸抗壓的臨界尺寸和臨界強度。
【圖文】：

碩士學(xué)位論文當兩個方向的側(cè)壓力都較大 (,0.2)231 ＞ 時，，試件的三個方向都是壓應(yīng)變，發(fā)生流動和形變破壞如圖 1.1c。試驗結(jié)果表明隨應(yīng)力比的加大，三軸抗壓強度成倍地增長。應(yīng)力不等的混凝土三軸受壓強度，主要取決于最小主應(yīng)力，但中間主應(yīng)力也有明顯的影響，最大強度值發(fā)生在中間主應(yīng)力與最大主應(yīng)力比值為 0.3-0.5時。根據(jù)三軸強度 01 隨應(yīng)力比 12 的變化規(guī)律，將三軸受壓試驗的數(shù)據(jù)計算八面體正應(yīng)力oct 和剪應(yīng)力oct ，得到回歸方程：τ 0= 0.589 0.507 0（1.3）

碩士學(xué)位論文13圖 2.1 加載裝置示意圖 圖 2.2 試驗裝置整體圖2.1.5 試驗過程首先，將反力架、千斤頂、力傳感器和墊塊等裝置安裝就位，然后將減摩處理好的立方體試塊放入試驗加載裝置內(nèi)，保證力傳感器的中心、千斤頂中心、上承壓板傳力中心與試塊受力面幾何中心對齊，并且分別固定好側(cè)向和豎向位移傳感器。正式加載前先進行預(yù)壓，以確保試塊與墊塊充分接觸。正式加載時按照預(yù)先編制好的加載程序，根據(jù)不同加載比例，進行等比例同步加載，加載過程中，試驗機以及力傳感器和位移傳感器同時采集豎向與水平的力和變形，用于確定混凝土試件三軸受壓下的應(yīng)力-應(yīng)變的關(guān)系。根據(jù)不同側(cè)向應(yīng)力比下試驗結(jié)果，得到三種尺寸混凝土三軸力學(xué)性能的變化規(guī)律。2.2 試驗結(jié)果規(guī)定應(yīng)力與應(yīng)變均以受壓為正，受拉為負，其中1 、1 為主軸方向應(yīng)力應(yīng)變，2 、2 與3 、3 分別為兩個水平側(cè)向的應(yīng)力和應(yīng)變。2.2.1 混凝土立方體三軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系各尺寸和各應(yīng)力比的混凝土立方體試塊實測應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖 2.3 所示。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU528

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋玉普;陳淵;;大骨料混凝土三軸受壓動態(tài)強度試驗研究[J];水利與建筑工程學(xué)報;2013年05期

2 高丹盈;王勤學(xué);李翔宇;;齡期和尺寸對纖維礦渣微粉混凝土抗壓強度的影響[J];工業(yè)建筑;2011年S1期

3 姚家偉;宋玉普;張眾;;普通混凝土三軸壓強度和變形試驗研究[J];建筑科學(xué);2011年07期

4 姚家偉;覃麗坤;宋玉普;;三軸壓的普通混凝土在凍融循環(huán)后的力學(xué)性能[J];混凝土;2011年03期

5 宋玉普;何振軍;;高強高性能混凝土在多軸壓下強度與變形性能的試驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2008年S2期

6 武建華;于海祥;李強;姜永東;;定圍壓比作用下混凝土軸向受壓性能試驗研究[J];實驗力學(xué);2007年02期

7 朱爾玉,楊威,王建海,林文泉;不同形狀尺寸C20混凝土試件抗壓強度的關(guān)系[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2005年01期

8 趙軍,高丹盈,朱海堂;鋼纖維高強混凝土抗壓性能試驗研究[J];新型建筑材料;2005年01期

9 黃海燕,張子明;混凝土的統(tǒng)計尺寸效應(yīng)[J];河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年03期

10 錢覺時,楊再富,黃煜鑌,唐祖全;高強混凝土強度尺寸效應(yīng)的試驗研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(城市科學(xué)版);2004年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 李靜;混合路徑加載下混凝土真三軸試驗研究及數(shù)值模擬[D];北京交通大學(xué);2017年

2 周甲佳;高強高性能混凝土多軸應(yīng)力狀態(tài)下力學(xué)性能試驗和理論研究[D];東南大學(xué);2015年

3 尚世明;普通混凝土多軸動態(tài)性能試驗研究[D];大連理工大學(xué);2013年

4 蘇捷;混凝土受壓與受拉性能的尺寸效應(yīng)研究[D];湖南大學(xué);2013年

5 何振軍;高溫前后高強混凝土多軸力學(xué)性能試驗研究[D];大連理工大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 黃華秋;高溫后再生混凝土多軸受壓性能試驗研究[D];廣西大學(xué);2017年

2 張鵬;高強混凝土和頁巖陶�；炷恋娜S受壓破壞準則[D];河南理工大學(xué);2014年

3 周軍;三向應(yīng)力狀態(tài)下大壩混凝土力學(xué)性能試驗研究[D];大連理工大學(xué);2012年

4 于長江;凍融環(huán)境下普通混凝土的多軸破壞準則[D];大連理工大學(xué);2004年

本文編號：2641491