【摘要】：在我國西北部寒冷地區(qū),反復凍結(jié)融化作用會對混凝土材料的力學性能和耐久性能造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷劣化。探究凍融環(huán)境下混凝土的損傷機理,提高其物理力學性能是解決這類工程問題的關(guān)鍵。此外,混凝土材料在服役工作期間,不僅受到靜荷載的作用,還可能受到地震力等動荷載作用。在動荷載以及凍融循環(huán)作用下混凝土材料會出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的損傷,致使其服役期限降低。因此,對混凝土材料開展凍融循環(huán)作用下的動態(tài)力學性能研究是十分重要且必不可少的,尤其是對我國西北部寒冷地區(qū)橋梁和大壩等混凝土結(jié)構(gòu)具有重大的現(xiàn)實意義。本文開展工作如下:(1)對尺寸為100mm×100mm×400mm的混凝土試樣進行凍融循環(huán)試驗和力學性能試驗研究。針對力學試驗結(jié)果,分析歸納了混凝土極限彎拉強度、荷載-位移曲線和彎拉強度增長因數(shù)等因素在凍融循環(huán)作用下的變化規(guī)律。(2)借助ABAQUS有限元軟件對尺寸為100mm×100mm×100mm混凝土試樣進行溫度場數(shù)值模擬。研究不同凍融循環(huán)次數(shù)下混凝土的溫度場變化規(guī)律及混凝土上、中、下位置節(jié)點的溫度-應力變化關(guān)系。(3)參考已有試驗數(shù)據(jù)并利用ABAQUS軟件和損傷塑性模型創(chuàng)建混凝土試樣在凍融循環(huán)與動荷載作用下的有限元模型。在同一加載速率條件下,研究凍融循環(huán)次數(shù)對混凝土損傷特性和力學性能的影響。將有限元模擬結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進行對比分析,驗證模型的可靠性。結(jié)果表明:同一加載速率條件下,混凝土塑性應變損傷積累與凍融循環(huán)次數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。(4)基于ABAQUS軟件建立的溫度場和單軸壓縮有限元模型,對混凝土試樣進行凍融循環(huán)條件下力學性能變參數(shù)模擬分析。進一步討論凍融循環(huán)次數(shù)和加載速率對混凝土試樣的受力機理、破壞形態(tài)和極限抗壓強度的影響。觀察實際試驗裂縫圖與模擬應變圖發(fā)現(xiàn)混凝土破壞裂縫呈“X”型。
【圖文】：

抗壓強度增長因數(shù)與應變率對數(shù)的關(guān)系

技術(shù)路線
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU528

【參考文獻】

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本文編號：2677190