本文關(guān)鍵詞：高性能混凝土高溫?fù)p傷試驗(yàn)及溫度場模擬研究

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【摘要】：高性能混凝土以其更高的強(qiáng)度、更高的耐久性、良好的工作性和體積穩(wěn)定性等優(yōu)良的綜合性能廣泛應(yīng)用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。然而,由于高性能混凝土具有更加致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和較低的滲透率,當(dāng)結(jié)構(gòu)遭遇火災(zāi)時(shí),高性能混凝土?xí)霈F(xiàn)爆裂、剝落現(xiàn)象,內(nèi)部鋼筋直接暴露于高溫下,使承載力瞬間喪失,導(dǎo)致建筑物坍塌,對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)造成威脅,對(duì)火災(zāi)中的救援工作也造成不利的影響。因此,探索高溫(火災(zāi))對(duì)高性能混凝土各項(xiàng)性能的影響,揭示其性能的劣化規(guī)律,并尋求合理的改善措施成為高性能混凝土的研究熱點(diǎn)。本文依托國家自然基金(51478290),選取混凝土常用原材料,以強(qiáng)度等級(jí)為C60的高性能混凝土為研究對(duì)象,對(duì)高溫作用前后的基本力學(xué)性能和熱工性能進(jìn)行了試驗(yàn)測試,采用高溫?zé)犭娕己驼裣覒?yīng)變計(jì)對(duì)高性能混凝土板的溫度場和熱應(yīng)變進(jìn)行了初步的試驗(yàn)研究,借助ABAQUS模擬軟件對(duì)高性能混凝土板的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬。主要內(nèi)容如下。一、高性能混凝土基本性能試驗(yàn)�；拘阅茉囼�(yàn)包括高溫作用前后的軸壓強(qiáng)度、彈性模量、劈裂抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明,高溫作用后,高性能混凝土的各項(xiàng)性能均隨著溫度的升高不斷降低,且彈性模量的劣化要快于劈裂抗拉強(qiáng)度和軸壓強(qiáng)度;建立了軸壓強(qiáng)度、彈性模量、劈裂抗拉強(qiáng)度以及導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化的關(guān)系式。二、高性能混凝土熱膨脹試驗(yàn)。利用高溫臥式膨脹儀探索了混凝土內(nèi)部不同組分在高溫作用下的膨脹特性。結(jié)果表明:粗骨料、砂漿、混凝土的膨脹率各不相同,粗骨料的膨脹率要大于砂漿,混凝土的膨脹率介于粗骨料和砂漿之間。三、高性能混凝土板熱應(yīng)變?cè)囼?yàn)。借助振弦應(yīng)變計(jì)探索了混凝土板受熱過程中不同深度的熱應(yīng)變情況。結(jié)果表明:混凝土板受熱過程中,距離受火面近的點(diǎn)溫度升高快,相同的時(shí)間熱應(yīng)變也較高;溫度越高,應(yīng)變值越大,并建立了混凝土應(yīng)變-溫度的關(guān)系式;從原理和數(shù)值上對(duì)比了混凝土熱應(yīng)變與膨脹率,二者之間比較一致。四、高性能混凝土板溫度場研究。利用埋置于混凝土板內(nèi)部的高溫?zé)犭娕紲y量板受熱過程中的溫度值,分析混凝土板內(nèi)部的溫度場;并借助ABAQUS軟件進(jìn)行溫度場模擬,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。結(jié)果表明:混凝土板在受熱的過程中,沿著厚度方向產(chǎn)生了溫度梯度;計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果與試驗(yàn)測試升溫趨勢基本一致,由于模擬未考慮混凝土含水率,所以模擬值要高于試驗(yàn)值。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528

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本文編號(hào)：1196782