等圍壓約束下超高性能混凝土本構(gòu)模型
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 05:22
基于損傷力學(xué)進(jìn)行超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)在圍壓約束下本構(gòu)模型的推導(dǎo),并建立其損傷演化方程;采用UHPC三軸壓試驗(yàn)結(jié)果對該本構(gòu)模型進(jìn)行檢驗(yàn),得到不同圍壓下UHPC損傷演化曲線.推導(dǎo)的UHPC損傷本構(gòu)模型,可很好模擬其應(yīng)力-應(yīng)變曲線.從損傷整個(gè)演變過程可看出, UHPC總損傷劣化程度隨著圍壓提高不斷降低,表明圍壓抑制了損傷的發(fā)展并改善UHPC受力狀態(tài),使其宏觀平均強(qiáng)度增大;與此同時(shí),累積損傷隨應(yīng)變增長趨勢減緩, UHPC延性得到增強(qiáng).
【文章來源】:福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年04期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
UHPC受力示意圖
1.2 參數(shù)確定圖2為UHPC在圍壓為20 MPa約束下實(shí)測得到的受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線[7], 可作為圍壓約束下UHPC軸壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的參考曲線, 整個(gè)破壞過程曲線滿足兩個(gè)條件: 1) ε1=εf, σ1=σf; 2)ε 1 =ε f , dσ 1 dε 1 =0 . 其中: εf、 σf分別為曲線峰值點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)變及應(yīng)力值.
但是在曲線下降段, 計(jì)算得到的曲線與試驗(yàn)曲線相比有一定誤差, 原因主要在于: 1)本文推導(dǎo)的本構(gòu)模型基于固體損傷理論, 但采用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對象為摻有鋼纖維的UHPC, 鋼纖維的存在對達(dá)到峰值應(yīng)力之后的UHPC抗壓能力會產(chǎn)生較大的影響, 結(jié)合圍壓的作用, 使得其在下降段UHPC裂紋增長能得到有效的控制[17], 而固體損傷理論在達(dá)到峰值應(yīng)力之后, 雖然有圍壓的作用, 但其裂紋仍會迅速發(fā)展至破壞; 兩者對UHPC下降段裂縫發(fā)展的抑制效果表現(xiàn)出的結(jié)果為, 圍壓較大時(shí), 計(jì)算結(jié)果大于試驗(yàn)結(jié)果, 圍壓較小時(shí), 計(jì)算結(jié)果小于試驗(yàn)結(jié)果. 2)不同圍壓條件下的UHPC泊松比應(yīng)該是變化的[7], 但由于原試驗(yàn)中未給出泊松比的變化數(shù)據(jù), 本文直接將其統(tǒng)一設(shè)置為0.2, 因此泊松比的不準(zhǔn)確也是下降段不吻合的原因之一.圖4 UHPC試驗(yàn)曲線與計(jì)算曲線的比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圍壓及鋼纖維摻量對活性粉末混凝土力學(xué)特性的影響[J]. 吳禮程,王哲,劉迪,朱昊輝,路遠(yuǎn),林露. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]巖石三維彈塑性損傷本構(gòu)模型研究[J]. 杜修力,黃景琦,金瀏,趙密. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]超高性能混凝土研究綜述[J]. 陳寶春,季韜,黃卿維,吳懷中,丁慶軍,詹穎雯. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]活性粉末混凝土的常規(guī)三軸壓縮性能試驗(yàn)研究[J]. 余自若,秦鑫,安明喆. 中國鐵道科學(xué). 2012(02)
[5]雙軸壓下活性粉末混凝土的力學(xué)性能[J]. 余自若,安明喆,王志建. 建筑材料學(xué)報(bào). 2011(03)
[6]凍融荷載耦合作用下巖石損傷力學(xué)特性[J]. 張慧梅,楊更社. 工程力學(xué). 2011(05)
[7]活性粉末混凝土抗拉性能研究[J]. 安明喆,楊志慧,余自若,翟延峰,高康. 鐵道學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]活性粉末混凝土(RPC200)的力學(xué)性能[J]. 吳炎海,何雁斌,楊幼華. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(05)
碩士論文
[1]活性粉末混凝土三向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力—應(yīng)變曲線以及破壞準(zhǔn)則的研究[D]. 朱昊輝.北京交通大學(xué) 2016
[2]各種應(yīng)力狀態(tài)下活性粉末混凝土的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則[D]. 秦鑫.北京交通大學(xué) 2011
本文編號:2935062
【文章來源】:福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年04期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
UHPC受力示意圖
1.2 參數(shù)確定圖2為UHPC在圍壓為20 MPa約束下實(shí)測得到的受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線[7], 可作為圍壓約束下UHPC軸壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的參考曲線, 整個(gè)破壞過程曲線滿足兩個(gè)條件: 1) ε1=εf, σ1=σf; 2)ε 1 =ε f , dσ 1 dε 1 =0 . 其中: εf、 σf分別為曲線峰值點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)變及應(yīng)力值.
但是在曲線下降段, 計(jì)算得到的曲線與試驗(yàn)曲線相比有一定誤差, 原因主要在于: 1)本文推導(dǎo)的本構(gòu)模型基于固體損傷理論, 但采用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對象為摻有鋼纖維的UHPC, 鋼纖維的存在對達(dá)到峰值應(yīng)力之后的UHPC抗壓能力會產(chǎn)生較大的影響, 結(jié)合圍壓的作用, 使得其在下降段UHPC裂紋增長能得到有效的控制[17], 而固體損傷理論在達(dá)到峰值應(yīng)力之后, 雖然有圍壓的作用, 但其裂紋仍會迅速發(fā)展至破壞; 兩者對UHPC下降段裂縫發(fā)展的抑制效果表現(xiàn)出的結(jié)果為, 圍壓較大時(shí), 計(jì)算結(jié)果大于試驗(yàn)結(jié)果, 圍壓較小時(shí), 計(jì)算結(jié)果小于試驗(yàn)結(jié)果. 2)不同圍壓條件下的UHPC泊松比應(yīng)該是變化的[7], 但由于原試驗(yàn)中未給出泊松比的變化數(shù)據(jù), 本文直接將其統(tǒng)一設(shè)置為0.2, 因此泊松比的不準(zhǔn)確也是下降段不吻合的原因之一.圖4 UHPC試驗(yàn)曲線與計(jì)算曲線的比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圍壓及鋼纖維摻量對活性粉末混凝土力學(xué)特性的影響[J]. 吳禮程,王哲,劉迪,朱昊輝,路遠(yuǎn),林露. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]巖石三維彈塑性損傷本構(gòu)模型研究[J]. 杜修力,黃景琦,金瀏,趙密. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]超高性能混凝土研究綜述[J]. 陳寶春,季韜,黃卿維,吳懷中,丁慶軍,詹穎雯. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]活性粉末混凝土的常規(guī)三軸壓縮性能試驗(yàn)研究[J]. 余自若,秦鑫,安明喆. 中國鐵道科學(xué). 2012(02)
[5]雙軸壓下活性粉末混凝土的力學(xué)性能[J]. 余自若,安明喆,王志建. 建筑材料學(xué)報(bào). 2011(03)
[6]凍融荷載耦合作用下巖石損傷力學(xué)特性[J]. 張慧梅,楊更社. 工程力學(xué). 2011(05)
[7]活性粉末混凝土抗拉性能研究[J]. 安明喆,楊志慧,余自若,翟延峰,高康. 鐵道學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]活性粉末混凝土(RPC200)的力學(xué)性能[J]. 吳炎海,何雁斌,楊幼華. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(05)
碩士論文
[1]活性粉末混凝土三向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力—應(yīng)變曲線以及破壞準(zhǔn)則的研究[D]. 朱昊輝.北京交通大學(xué) 2016
[2]各種應(yīng)力狀態(tài)下活性粉末混凝土的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則[D]. 秦鑫.北京交通大學(xué) 2011
本文編號:2935062
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/2935062.html
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