疲勞失效是道路、橋梁、高層建筑、海洋平臺(tái)等混凝土結(jié)構(gòu)存在的一個(gè)安全隱患。高延性纖維混凝土 (HDFC)具有超高的拉伸韌性和優(yōu)異的裂縫控制能力,有益于改善混凝土抗疲勞性能。本文進(jìn)行一系列受壓疲勞試驗(yàn),研究其受壓疲勞壽命、疲勞變形特征、加載頻率影響以及疲勞壽命方程。同時(shí)考慮到環(huán)境因素是混凝土結(jié)構(gòu)損傷失效的主要原因之一,故研究了硫酸鹽侵蝕和凍融損傷對(duì)HDFC抗疲勞性能的影響。在單軸受壓疲勞荷載作用下,HDFC具有良好的整體性,呈現(xiàn)顯著的延性破壞特征。通過(guò)試驗(yàn),得到了受壓S-N曲線,計(jì)算得到HDFC受壓疲勞強(qiáng)度約為0.679,擁有較高水平。檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出HDFC疲勞壽命符合威布爾分布假定,得到不同失效概率下的回歸方程和曲線。不同頻率受壓疲勞試件中,隨著頻率降低,疲勞壽命降低。硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)中,HDFC侵蝕狀態(tài)不明顯,抗壓強(qiáng)度能達(dá)到81%,表現(xiàn)良好的耐侵蝕性。然而在疲勞試驗(yàn)中,硫酸鹽侵蝕產(chǎn)生的內(nèi)部缺陷會(huì)加速混凝土疲勞損傷的積累,應(yīng)力水平越高,影響越顯著。當(dāng)頻率越小時(shí),硫酸鹽侵蝕對(duì)疲勞壽命影響越大。分別對(duì)兩組試件凍融循環(huán)75和150次,其平均質(zhì)量損失率均為1%左右,滿足抗凍性要求。凍融循環(huán)使HDFC材料內(nèi)部形成了初始的損傷,再次加載疲勞荷載發(fā)現(xiàn)HDFC疲勞次數(shù)明顯減少。另一方面凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)HDFC疲勞壽命影響也很顯著。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

圖 1.1 試驗(yàn)示意圖以及產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力.1 Test system schematic diagram flexural stress in concrete overla1.2 不同材料、界面特征下疲勞試驗(yàn)所得的最大應(yīng)力-疲勞壽命曲 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams with materials and interface characteristicsarapirak 等[11]通過(guò)試驗(yàn)研究了 UHTCC 的四點(diǎn)彎曲疲勞性

.2 不同材料、界面特征下疲勞試驗(yàn)所得的最大應(yīng)力-疲勞壽命 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams withmaterials and interface characteristicsrapirak 等[11]通過(guò)試驗(yàn)研究了 UHTCC 的四點(diǎn)彎曲疲勞性為兩種普通高分子聚合物水泥砂漿。試驗(yàn)結(jié)果顯示，由 在高應(yīng)力水平下的彎曲疲勞壽命較高（低應(yīng)力水平下使得到的應(yīng)力一壽命曲線具有和金屬類似的雙線性特線對(duì)比見(jiàn)圖 1.4）。與普通聚合物水泥砂漿梁類似，UH發(fā)展呈現(xiàn)明顯的三階段特征（不同應(yīng)力水平下的跨中撓與普通聚合物水泥砂漿不同的是，在彎曲疲勞荷載作用特性，從而可以看出，在彎曲疲勞荷載作用下，UHTC水平降低時(shí)，裂縫數(shù)量和破壞程度都隨著降低，低應(yīng)力趨間于單縫開(kāi)裂；對(duì)斷面上纖維破壞形態(tài)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)

圖 1.3 試驗(yàn)裝置圖Fig1.3 Test equipment diagram圖 1.4 ECC 和 PCM 的彎曲 S-N 曲線對(duì)比Fig1.4 Fatigue stress level versus life relations
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2848909