本文關(guān)鍵詞：混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)及破壞特性

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【摘要】：作為準(zhǔn)脆性材料,混凝土強(qiáng)度存在尺寸效應(yīng),因此其強(qiáng)度不是僅由材料性質(zhì)唯一確定的不變量,而是會(huì)隨著試件的尺寸、荷載及邊界條件的變化而變化。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的影響因素、變化規(guī)律等已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究,但各自的試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論差異較大,無(wú)法根據(jù)已有的研究成果判斷哪種理論或表達(dá)式更適合描述混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)。為更深入地研究混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)規(guī)律及試件破壞形態(tài),本文在已有研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一系列不同直徑和高度的圓柱體試件,開(kāi)展了混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)及破壞特性研究,完成的工作主要有：(1)進(jìn)行了不同高度和直徑的圓柱體試件劈裂抗拉試驗(yàn),討論了試件直徑、高度等參數(shù)對(duì)劈裂抗拉強(qiáng)度的影響,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)Bazant、Kim和Capinteri的尺寸效應(yīng)公式,以及基于Weibull理論的以劈裂面面積和以高應(yīng)力體積表示的尺寸效應(yīng)表達(dá)式進(jìn)行了對(duì)比分析。(2)利用混凝土動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)對(duì)試件的劈裂破壞進(jìn)行了觀察和記錄,對(duì)試件在劈裂荷載作用下的開(kāi)裂和破壞過(guò)程進(jìn)行了更深入的研究。(3)在上述工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)本文試驗(yàn)研究和收集的試驗(yàn)數(shù)據(jù),提出了基于劈裂面面積的劈裂抗拉強(qiáng)度公式。本文的試驗(yàn)結(jié)果表明,試件的劈裂抗拉強(qiáng)度不僅受試件直徑影響,同時(shí)也受試件高度影響；對(duì)于高度相同直徑不同的試件,采用Carpinteri的尺寸效應(yīng)公式能夠較好地描述劈裂抗拉強(qiáng)度隨直徑增加而減小的規(guī)律。研究表明,對(duì)于不同高度和直徑的試件,其劈裂抗拉強(qiáng)度隨劈裂面面積和高應(yīng)力體積的變化均表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,比較而言,采用劈裂面面積能更好地描述劈裂抗拉強(qiáng)度隨試件尺寸的增加而減少的尺寸效應(yīng)規(guī)律。對(duì)試件破壞特性的研究表明,混凝土劈裂破壞存在多種破壞形態(tài),其中以中心開(kāi)裂破壞模式和次要裂縫破壞模式為主。應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果和圖像記錄表明,中心開(kāi)裂模式和次要裂縫模式的劈裂裂縫均在試件的中心處起裂,但試件端面應(yīng)變變化、裂縫擴(kuò)展情況及試件破壞形態(tài)和裂縫分布特征均有所不同。
【關(guān)鍵詞】：混凝土 劈裂抗拉強(qiáng)度 破壞形態(tài) 尺寸效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-27
• 1.1 混凝土尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀10-20
• 1.1.1 劈裂抗拉強(qiáng)度-直徑的關(guān)系10-11
• 1.1.2 劈裂抗拉強(qiáng)度-高度的關(guān)系11
• 1.1.3 劈裂抗拉強(qiáng)度-面積的關(guān)系11-12
• 1.1.4 劈裂抗拉強(qiáng)度-高應(yīng)力體積的關(guān)系12-13
• 1.1.5 劈裂抗拉強(qiáng)度-墊條的關(guān)系13-17
• 1.1.6 劈裂抗拉強(qiáng)度-骨料的關(guān)系17-18
• 1.1.7 劈裂抗拉強(qiáng)度-幾何形狀的關(guān)系18-20
• 1.2 試件劈裂破壞特性的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3 存在的問(wèn)題22-25
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容25-27
• 2 劈裂抗拉試驗(yàn)27-39
• 2.1 試件設(shè)計(jì)27-31
• 2.2 試件制作31-34
• 2.2.1 模板制作31
• 2.2.2 混凝土材料31-32
• 2.2.3 試件的澆筑與養(yǎng)護(hù)32-34
• 2.3 試驗(yàn)觀測(cè)34-36
• 2.4 試驗(yàn)裝置36-38
• 2.4.1 加載裝置36-37
• 2.4.2 數(shù)據(jù)采集37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 3 試驗(yàn)結(jié)果與破壞特性分析39-62
• 3.1 試驗(yàn)結(jié)果39-46
• 3.1.1 強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果39-42
• 3.1.2 應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果42-46
• 3.2 試件的破壞特性分析46-60
• 3.2.1 試件破壞模式的統(tǒng)計(jì)分析46-48
• 3.2.2 中心開(kāi)裂破壞模式破壞特性分析48-51
• 3.2.3 次要裂縫破壞模式破壞特性分析51-59
• 3.2.4 局壓破壞模式破壞特性分析59-60
• 3.2.5 其他試驗(yàn)現(xiàn)象60
• 3.3 本章小結(jié)60-62
• 4 試驗(yàn)結(jié)果分析62-83
• 4.1 劈裂抗拉強(qiáng)度與試件直徑的關(guān)系64-75
• 4.1.1 劈裂抗拉強(qiáng)度隨直徑變化的趨勢(shì)64-66
• 4.1.2 Bazant尺寸效應(yīng)律擬合結(jié)果66-68
• 4.1.3 Kim修正尺寸效應(yīng)律擬合結(jié)果68-70
• 4.1.4 Carpinteri雙參數(shù)模型尺寸效應(yīng)的擬合結(jié)果70-72
• 4.1.5 基于不同理論的擬合曲線對(duì)比分析72-75
• 4.2 劈裂抗拉強(qiáng)度與試件高度的關(guān)系75-77
• 4.3 劈裂抗拉強(qiáng)度與面積的關(guān)系77-79
• 4.4 劈裂抗拉強(qiáng)度與HSV的關(guān)系79-80
• 4.5 劈裂抗拉強(qiáng)度尺寸效應(yīng)公式80-82
• 4.6 本章小結(jié)82-83
• 5 結(jié)論與展望83-85
• 5.1 結(jié)論83-84
• 5.2 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 附錄A 混凝土圓柱體和立方體劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)89-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況92-93
• 致謝93-94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：894951