本文關(guān)鍵詞：加筋水泥砂漿力學(xué)特性循環(huán)加卸載實驗研究　出處：《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：目前,水泥砂漿是我國建筑行業(yè)需求量最大、最重要的建筑材料,水泥砂漿材料的質(zhì)量對建筑物的安全影響很大。當(dāng)今土木水利工程領(lǐng)域中的重要課題之一就是對水泥砂漿材料性能的全面深入研究。因此,深入研究循環(huán)加卸載情況下的鋼筋水泥砂漿的力學(xué)特性,對于解決工程實踐問題具有重要的應(yīng)用價值和重要的意義。本文應(yīng)用長春科新試驗儀器有限公司生產(chǎn)的SAW-2000微機(jī)控制電液伺服巖石試驗機(jī),對素水泥砂漿試件與加筋水泥砂漿試件進(jìn)行循環(huán)加卸載實驗,從而得到了應(yīng)力—應(yīng)變曲線,利用Origin軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到試件的力學(xué)特性與滯回環(huán)的圖像。借用Ansys數(shù)值模擬軟件豐富試驗的荷載梯度,得到了理想狀態(tài)下的加筋水泥砂漿柱在循環(huán)加卸載條件下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線、整體位移云圖與應(yīng)力云圖。通過分析循環(huán)加卸載實驗得到的應(yīng)力—應(yīng)變曲線,應(yīng)用Ansys數(shù)值模擬軟件對應(yīng)力—應(yīng)變進(jìn)行了較好的模型擬合,得出了力學(xué)特性規(guī)律。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行固定荷載級別循環(huán)加卸載實驗時,荷載級別為6MPa時,加筋水泥砂漿柱每次在6MPa應(yīng)力的情況下的軸向應(yīng)變分別為0.311%、0.323%、0.334%、0.340%、0.348%、0.355%、0.359%、0.361%、0.365%,每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為3.86%、3.31%、1.84%、2.39%、1.81%、1.13%、0.75%、1.08%。荷載級別為5MPa時,加筋水泥砂漿柱每次在5MPa應(yīng)力的情況下的軸向應(yīng)變分別為0.303%、0.317%、0.330%、0.337%、0.343%,每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為4.17%、4.00%、2.31%、3.68%。荷載級別為7MPa時,加筋水泥砂漿柱每次在7MPa應(yīng)力的情況下的軸向應(yīng)變分別為0.317%、0.329%、0.337%、0.342%、0.352%,每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為4.17%、4.00%、2.31%、3.68%。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行九次循環(huán)加卸載實驗后,每次循環(huán)加卸載形成的滯回環(huán)的面積分別為0.08275×106J/m3、0.08009×106J/m3、0.07814×106J/m3、0.07651×106J/m3、0.07629×106J/m3、0.07814×106J/m3、0.07926×106J/m3、0.07172×106J/m3。每次形成新的滯回環(huán)的變化幅度分別為-3.21%、-2.43%、-2.08%、-0.28%、2.42%、1.43%、-9.51%。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行荷載梯度遞增循環(huán)加卸載實驗時,荷載梯度為1MPa時,加筋水泥砂漿柱在3.5MPa、4.5MPa、5.5MPa、6.5MPa、7.5MPa和破壞時的軸向應(yīng)變分別為0.118%、0.161%、0.240%、0.317%、0.429%、0.822%,每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為36.44%、49.07%、32.08%、35.33%、91.61%。荷載梯度為2MPa時,加筋水泥砂漿柱在3.5MPa、5.5MPa、7.5MPa和破壞時的軸向應(yīng)變分別為0.118%、0.241%、0.429%、0.822%。每次軸向應(yīng)變的變化幅度分別為103.34%、78.25%、91.64%。素水泥砂漿柱進(jìn)行荷載梯度為2MPa的荷載梯度遞增循環(huán)加卸載實驗時,每次循環(huán)加卸載形成的滯回環(huán)的面積分別為0.03675×106J/m3、0.07291×106J/m3,滯回環(huán)面積的變化幅度為98.39。加筋水泥砂漿柱進(jìn)行荷載梯度為2MPa的荷載梯度遞增循環(huán)加卸載實驗時,每次循環(huán)加卸載形成的滯回環(huán)的面積分別為0.01868×106J/m3、0.03217×106J/m3、0.06953×106J/m3,滯回環(huán)面積的變化幅度分別為72.22%、116.13%。水泥砂漿柱的軸向應(yīng)變與循環(huán)加卸載次數(shù)成正相關(guān),水泥砂漿柱的整體位移與循環(huán)加卸載次數(shù)成正相關(guān),水泥砂漿柱隨著循環(huán)加卸載次數(shù)的增加,應(yīng)力—應(yīng)變曲線中的滯回環(huán)不斷增多,產(chǎn)生的總的能量損失不斷增大。加筋會使水泥砂漿柱承受更大的軸向應(yīng)力,強(qiáng)度增大。加筋會使水泥砂漿柱在軸向受壓過程中內(nèi)部裂隙的摩擦增大。水泥砂漿柱破壞的實質(zhì)就是在受壓過程中水泥砂漿柱內(nèi)部受力不均,受力在各個方向不同,因而導(dǎo)致了水泥砂漿柱產(chǎn)生劈裂破壞。加筋水泥砂漿由細(xì)裂紋的萌生、發(fā)育、擴(kuò)展到貫通的過程,都伴隨著能量的吸收和釋放。因此,從能量的角度,研究分析加筋水泥砂漿試件破壞耗散能量的力學(xué)特性,將能量法與加筋水泥砂漿破壞的宏觀特征聯(lián)系起來。
[Abstract]:In this paper , the stress - strain curve of reinforced cement mortar column under cyclic loading and unloading condition is studied by using the SAW - 2000 microcomputer controlled electro - hydraulic servo - rock testing machine which is produced by Changchun Section New Test Instrument Co . , Ltd . The stress - strain curve of reinforced cement mortar column under cyclic loading and unloading condition is obtained . The axial strain of reinforced cement mortar was 0 . 317 % , 0 . 329 % , 0 . 337 % , 0 . 342 % , 0 .

【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ177.62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1382313