【摘要】：冰雪建筑材料具有易于就地取材,材料環(huán)保可持續(xù)又兼具美觀效果的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在寒地有著巨大的應(yīng)用潛力,然而其材料強(qiáng)度低,結(jié)構(gòu)建造方式較為傳統(tǒng)極大地限制了冰雪建筑結(jié)構(gòu)的高度,跨度和形態(tài)。通過(guò)在純冰中添加一定的增強(qiáng)纖維形成復(fù)合冰材料,可以明顯改善冰材料的力學(xué)性能。但目前來(lái)看,針對(duì)復(fù)合冰材料基本受力性能的研究尚且較少,對(duì)于復(fù)合冰材料在受彎作用下的破壞形式、失效機(jī)理及承載性能缺乏相應(yīng)的研究。本文以純冰冰梁和復(fù)合冰冰梁為研究對(duì)象,通過(guò)電液伺服加載試驗(yàn)和冰梁原位四點(diǎn)彎曲加載試驗(yàn),對(duì)冰梁受彎失效機(jī)理進(jìn)行研究,并討論配合比、溫度、剪跨比等不同影響因素對(duì)冰梁承載性能的影響,為復(fù)合冰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的建立奠定基礎(chǔ)。鑒于上述的研究背景,主要開(kāi)展了以下研究:(1)設(shè)計(jì)并完成了冰梁四點(diǎn)彎曲加載試驗(yàn),結(jié)合以往純冰冰梁相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了研究方法的有效性和合理性,補(bǔ)充了冰材料彎曲加載試驗(yàn)的相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。(2)對(duì)比了不同溫度,不同增強(qiáng)纖維配比,不同剪跨比,不同澆筑方式等參數(shù)對(duì)復(fù)合冰冰梁承載性能的影響。分析了不同溫度下復(fù)合冰冰梁彈性模量的變化,不同纖維質(zhì)量配合比下復(fù)合冰冰梁荷載位移曲線的曲線特征,不同剪跨比下復(fù)合冰冰梁受彎失效的破壞形式,以及不同加載方向分層凍結(jié)復(fù)合冰冰梁的承載性能。(3)結(jié)合冰梁電液伺服試驗(yàn)機(jī)和原位四點(diǎn)彎曲加載試驗(yàn)結(jié)果,討論了純冰冰梁和復(fù)合冰冰梁的受彎失效機(jī)理。隨著施加荷載的不斷增加,復(fù)合冰冰梁的破壞失效過(guò)程經(jīng)歷線性段、裂縫拓展段以及破壞失效段,增強(qiáng)纖維對(duì)冰材料的“拉結(jié)”作用凸顯。(4)利用復(fù)合冰冰梁彎曲加載得到的材性數(shù)據(jù)對(duì)2018年初建造的兩個(gè)復(fù)合冰殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)算,判斷結(jié)構(gòu)自重作用下是否超限,討論了不同溫度下結(jié)構(gòu)的位移變形以及不同厚度下的應(yīng)力響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU31
【圖文】：

如圖 1-3 所示。冰宮全部采用冰磚砌筑，冰磚則由附近的河冰、湖冰等切割得到，這可被看作是傳統(tǒng)冰雪建筑的起源。圖1-1 因紐特人雪屋 圖1-2 日本雪屋 圖1-3 俄國(guó)冰雪宮殿

如圖 1-3 所示。冰宮全部采用冰磚砌筑，冰磚則由附近的河冰、湖冰等切割得到，這可被看作是傳統(tǒng)冰雪建筑的起源。圖1-1 因紐特人雪屋 圖1-2 日本雪屋 圖1-3 俄國(guó)冰雪宮殿

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本文編號(hào)：2795818