加載速率對混凝土拉伸破壞行為影響的細觀數(shù)值分析
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【摘要】:探討了加載速率及細觀結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性對混凝土破壞模式及宏觀力學(xué)性能的影響?紤]到混凝土細觀結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性的影響,將混凝土看作由骨料和砂漿基質(zhì)組成的兩相復(fù)合材料。考慮材料的應(yīng)變率效應(yīng),采用塑性損傷模型來描述砂漿基質(zhì)的動態(tài)力學(xué)行為;由于骨料具有較高強度,假定不會產(chǎn)生斷裂,設(shè)定為彈性體。對單邊缺口的混凝土試件及L形試件在不同加載速率下的動態(tài)拉伸破壞模式進行了細觀數(shù)值研究。數(shù)值結(jié)果表明:1)混凝土動態(tài)破壞模式及裂紋擴展方向具有明顯的加載速率相關(guān)性;2)隨著加載速率的提高,混凝土破壞模式從I-型模式到混合型模式轉(zhuǎn)變;3)混凝土細觀結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,組分間相互作用越復(fù)雜,裂紋擴展路徑越復(fù)雜,裂紋分支現(xiàn)象越為明顯;4)隨著加載速率的提高,混凝土破壞時產(chǎn)生更多的裂紋擴展路徑(分支裂紋),且損傷區(qū)域?qū)挾仍龃?導(dǎo)致混凝土在高應(yīng)變率作用下消耗更多的能量,可認為是混凝土材料動態(tài)強度提高的主要原因。
【作者單位】: 北京工業(yè)大學(xué)城市與工程安全減災(zāi)教育部重點實驗室;
【基金】:國家973計劃項目(2011CB013600) 國家自然科學(xué)基金重大項目(91215301) 北京工業(yè)大學(xué)博士創(chuàng)新基金項目(YB201207)
【分類號】:TU528
【正文快照】: 混凝土工程結(jié)構(gòu),如高層建筑、橋梁、大壩及核反應(yīng)堆等,除承受正常的設(shè)計荷載外,往往還不可避免的要承受如地震、爆炸及沖擊等動態(tài)荷載作用。在動態(tài)荷載作用下,混凝土所表現(xiàn)出的宏觀強度及變形特性與靜態(tài)荷載作用下的強度和變形有明顯區(qū)別,隨著加載速率的增大,混凝土的力學(xué)特性
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,本文編號:1240528
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