工程材料和工程結(jié)構(gòu)中存在著許多裂紋,而相鄰裂紋之間可能有相互作用,這容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。混凝土是現(xiàn)代主要的工程材料,其含有的裂紋大多為不等長裂紋。而PVA纖維水泥基復(fù)合材料擁有優(yōu)異的延性,對裂紋的擴(kuò)展有阻礙作用。因此,對水泥基材料的多裂紋斷裂過程進(jìn)行研究具有重要的意義。本課題基于試驗(yàn)及數(shù)值模擬,借助非接觸測量設(shè)備,通過預(yù)制主次裂紋,對水泥砂漿、混凝土和PVA纖維水泥基復(fù)合材料的多裂紋相互作用以及起裂、擴(kuò)展機(jī)制進(jìn)行分析研究。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)通過試驗(yàn)與數(shù)值模擬,研究不同次裂紋數(shù)與裂紋間距下的水泥砂漿試件的強(qiáng)度與破壞模式。結(jié)果表明:隨次裂紋數(shù)的增加,試件的強(qiáng)度逐漸降低;而隨裂紋間距的增加,強(qiáng)度逐漸上升;試件從主裂紋尖端處起裂,起裂形式多為翼裂紋;試驗(yàn)與模擬有較好的一致性�；跀�(shù)值模擬,研究了不同裂紋傾角、長度、間距以及側(cè)壓因素對試件破壞的影響。結(jié)果表明:裂紋傾角因素對試件的影響最為明顯,而長度因素影響最小;裂紋間距增加到一定值后,試件強(qiáng)度的上升幅度顯著減少;側(cè)壓的存在會阻礙裂紋起裂和擴(kuò)展。(2)通過試驗(yàn)與數(shù)值模擬,借助非接觸測量,研究了不同次裂紋數(shù)與裂紋間距下的混凝土試件強(qiáng)度與破壞模式。結(jié)果表明:試件強(qiáng)度變化和裂紋起裂規(guī)律同水泥砂漿試件;試件表面裂紋尖端處首先出現(xiàn)應(yīng)變集中,且裂紋之間的應(yīng)變范圍和應(yīng)變值要大于其他裂紋的外部尖端處;應(yīng)變云圖具有明顯的階段性。(3)PVA纖維水泥基復(fù)合材料的研究方法與混凝土的一致,并將結(jié)果與混凝土的進(jìn)行對比。結(jié)果表明:兩種材料的強(qiáng)度變化與起裂規(guī)律相同;通過對比混凝土的結(jié)果,該復(fù)合材料具有大變形,較高的殘余強(qiáng)度,良好的能量吸收能力等優(yōu)點(diǎn);PVA纖維能有效的阻止裂紋的擴(kuò)展;隨著次裂紋數(shù)的增加,裂紋的剪切應(yīng)變就越大,但同一試件內(nèi)各條裂紋的剪切應(yīng)變趨勢一致。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

第 4 章 混凝土多裂紋破壞過程研究天然砂水泥水干拌1分鐘 攪拌2分鐘加入粗骨料攪拌3分鐘裝入模具中拔不銹鋼片養(yǎng)護(hù)12小時(shí)單軸壓縮試驗(yàn)養(yǎng)護(hù)室制備流程養(yǎng)護(hù)流程拆模養(yǎng)護(hù)12小時(shí)振搗1分鐘圖 4.2 試件制作過程示意圖Fig. 4.2 Sketch of test piece production process
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2845563