基于聲發(fā)射參數(shù)的混凝土循環(huán)加卸載動態(tài)損傷破壞特性研究
本文關鍵詞:基于聲發(fā)射參數(shù)的混凝土循環(huán)加卸載動態(tài)損傷破壞特性研究 出處:《三峽大學學報(自然科學版)》2015年06期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:對5種不同幾何尺寸與不同配合比的混凝土試件進行了不同加載速率下的單軸壓縮試驗,同步進行了聲發(fā)射(AE)數(shù)據的采集;在對比分析AE參數(shù)與應力應變關系的基礎上,進行了不同加載速率下的混凝土損傷機理與破壞機制研究;通過分析不同加載速率下的應力應變全曲線,研究了循環(huán)加卸載中的損傷破壞特性的速率效應;構建了基于AE參數(shù)的損傷變量模型,并基于該模型進行了動態(tài)損傷特性分析.結果表明:混凝土的峰值應力與彈性模量隨加載速率的提高而增大,表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性;但峰值應變隨加載速率的變化而表現(xiàn)出較大的離散性.峰值應力前的AE能量隨加載速率的提高而增加;加載速率越大,上升幅度越大,峰前釋放的能量越大,混凝土內部破壞越嚴重,殘余能量不足以維持試件繼續(xù)承受更多的循環(huán)加卸載而直接進入破壞階段;峰后可完成的循環(huán)加卸載次數(shù)隨著加載速率的提高而減少.在不同加載速率下材料損傷破壞的路徑不同,但損傷起點與破壞終點是重合的;隨加載速度提高,損傷破壞的路徑變短,加載速率差異越大,損傷破壞路徑差異越大;混凝土在不同應力階段的損傷程度及破壞形態(tài)與加載速率有較強的相關性.加載速率的提高改變了混凝土的能量釋放過程與方式,形成了不同的損傷破壞機制,在不同加載速率下的損傷破壞機理存在較大差異.
[Abstract]:The uniaxial compression tests of five concrete specimens with different geometric sizes and different mixing ratios were carried out under different loading rates. The acoustic emission (AE) data were collected simultaneously. On the basis of comparing and analyzing the relation between AE parameters and stress and strain, the damage mechanism and failure mechanism of concrete under different loading rates are studied. By analyzing the full stress-strain curves at different loading rates, the rate effect of damage and failure characteristics in cyclic loading and unloading is studied. The damage variable model based on AE parameters is constructed, and the dynamic damage characteristics are analyzed based on the model. The results show that the peak stress and elastic modulus of concrete increase with the increase of loading rate. Showing obvious regularity; But the peak strain varies with the loading rate and the AE energy before the peak stress increases with the increase of the loading rate. The higher the loading rate, the greater the rise, the larger the energy released before the peak, the more serious the internal damage of concrete, the less the residual energy is enough to maintain the specimen to endure more cyclic loading and unloading and enter the failure stage directly. The cyclic loading and unloading times which can be completed after the peak decrease with the increase of loading rate. The damage damage paths are different at different loading rates, but the damage start point and failure end point are coincident. With the increase of loading speed, the damage damage path becomes shorter, and the greater the loading rate difference, the greater the damage damage path difference. The damage degree and failure form of concrete in different stress stages have strong correlation with loading rate. The increase of loading rate changes the process and mode of energy release of concrete and forms different damage and failure mechanism. The mechanism of damage failure is different at different loading rates.
【作者單位】: 三峽大學三峽地區(qū)地質災害與生態(tài)環(huán)境湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心;三峽大學土木與建筑學院;
【分類號】:TU528
【正文快照】: 混凝土結構的破壞是一系列損傷演化并積累的結果.作為一種新型的檢測技術,聲發(fā)射(Acoustic E-mission,簡稱AE)[1-2]可以在未知混凝土損傷狀態(tài)的物理參數(shù)情況下,了解混凝土內部損傷和裂縫形成、發(fā)展的過程,進而實現(xiàn)判定混凝土曾經承受的最大應力歷史和動態(tài)評估混凝土損傷程度等
【參考文獻】
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【共引文獻】
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,本文編號:1376549
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