鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土以其更加優(yōu)異的力學性能和更加合理的綜合效益,在橋梁、道路、隧道、高層及大跨結(jié)構(gòu)等重大土木工程中擁有廣闊的應(yīng)用前景。大量工程災(zāi)害調(diào)查表明,混凝土結(jié)構(gòu)的破壞歸根結(jié)底在于混凝土材料本身及其附屬連接承載性能的喪失�；炷两Y(jié)構(gòu)性能預測的關(guān)鍵問題為混凝土材料本質(zhì)力學屬性,即本構(gòu)關(guān)系。研究表明,塑性變形和損傷演化是引起混凝土材料和結(jié)構(gòu)非線性最為主要的兩個方面,因此,建立合理準確的彈塑性損傷本構(gòu)關(guān)系對混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析和性能設(shè)計具有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文在國家自然科學基金項目“鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土彈塑性損傷本構(gòu)關(guān)系研究”（項目編號:51608397）和“鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土多尺度本構(gòu)關(guān)系:從納觀尺度到宏觀尺度”（項目編號:51478367）的資助下,在課題組前期工作的基礎(chǔ)上,采用試驗研究、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土循環(huán)荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和損傷行為進行了系統(tǒng)的研究,建立了相應(yīng)的彈塑性損傷本構(gòu)模型。主要工作及研究成果如下:（1）考慮纖維種類、體積摻量和長徑比等因素,設(shè)計制作28組共168個圓柱體拉伸試件,研究鋼-聚丙烯混... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：225 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２典型纖維混凝土短梁受彎破壞過程及破壞形態(tài)［３］??８??

外眾多研宄人員基于這一無損檢測技術(shù)對混凝土的損傷過程開展了系列工作，取得了??重要成果。研究結(jié)果表明，對于典型的混凝土彎曲荷載－位移曲線可大致分為四個階段：??彈性段、裂紋穩(wěn)定擴展段和裂紋非穩(wěn)定擴展段以及穩(wěn)定段，見圖１－５［８４］。在彈性段，??由于材料仍為彈性，在外部荷載條件下試件內(nèi)部的局部變形還未引起材料內(nèi)部初始損??傷發(fā)展，因此沒有聲發(fā)射信號產(chǎn)生。在裂紋穩(wěn)定擴展段，聲發(fā)射信號以較低速率釋放，??試件內(nèi)部初始缺陷在外荷載作用下不斷擴展演化，伴隨著新的細觀裂紋產(chǎn)生和己有裂??紋寬度增加以及相鄰裂紋交叉融匯。當宏觀裂縫形成（裂紋非穩(wěn)定擴展段）時，試件??內(nèi)部的聲發(fā)射活動頻繁，有大量聲發(fā)射信號產(chǎn)生并迅速釋放，且其信號有較高的能量??和幅值。在最后的穩(wěn)定段，試件破壞主要是宏觀主裂縫的繼續(xù)擴展，新的細觀裂紋產(chǎn)??生較少，聲發(fā)射信號也較少。由此可見，聲發(fā)射技術(shù)監(jiān)測到的是材料內(nèi)部微細觀裂紋??的衍生和演化而產(chǎn)生的聲波信號

）損傷機理??機理是混凝土損傷行為的重要組成部分，對建立合理準確的損傷本構(gòu)關(guān)論意義。在宏觀尺度，混凝土損傷機理研宄多是基于宏觀試驗現(xiàn)象，即程中的破壞形貌和最終破壞形態(tài)�；炷翐p傷機理通常解釋為：作為一，混凝土內(nèi)部裂紋擴展和演化，逐漸引起損傷累積。裂紋主要有基體內(nèi)部裂基體界面處的微裂紋等。對于基體裂紋，隨著裂紋尖端應(yīng)力的增加，當基體抗拉強度時，裂縫開始擴展，裂縫寬度增大；而當骨料界面處的應(yīng)基體的粘結(jié)強度時，骨料－基體界面發(fā)生破壞。然而，宏觀尺度的損傷機假定和猜想階段，混凝土內(nèi)部真實的損傷機理仍有待進一步研究。??所述，聲發(fā)射信號本身攜帶著聲發(fā)射源的本質(zhì)屬性，因此可以通過其信量或定性揭示混凝土的損傷機理。Ｆａｍａｍ１８７１研宄了骨料、砂漿和界面過ｉａｌ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｚｏｎｅ，?ＩＴＺ）等混凝土組成部分的聲發(fā)射波形，認為混凝土內(nèi)部損傷機理：骨料－基體界面裂紋和砂漿基體裂紋。ｐｒｅｍ和１＾＾＞＾／８］通過研究了鋼筋混凝土梁的損傷機制，將其分為四個損傷區(qū)域，分別為微觀

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土單軸循環(huán)受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系研究[J]. 徐禮華,李彪,池寅,黃彪,李長寧,時豫川.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2018(04)
[4]反復荷載作用下鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土與鋼筋黏結(jié)強度研究[J]. 徐禮華,張奧利,黃樂,陳平.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2017(11)
[5]反映混凝土單邊效應(yīng)的彈塑性損傷本構(gòu)模型及應(yīng)用[J]. 呂從聰,李宗利.  應(yīng)用數(shù)學和力學. 2017(02)
[6]鋼纖維高強混凝土在單調(diào)和重復荷載作用下軸壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗研究[J]. 呂西林,張穎,年學成.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2017(01)
[7]鋼纖維-水泥基界面過渡區(qū)納米力學性能[J]. 徐禮華,余紅蕓,池寅,鄧方茜,胡杰.  硅酸鹽學報. 2016(08)
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博士論文
[1]混凝土損傷本構(gòu)模型研究及其數(shù)值實現(xiàn)[D]. 劉軍.大連理工大學 2012
[2]鋼—聚丙烯混雜纖維混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系與受拉性能研究[D]. 張元元.武漢大學 2010

碩士論文
[1]鋼-PVA混雜纖維混凝土動態(tài)本構(gòu)模型及其有限元分析[D]. 崔昭.華南理工大學 2016
[2]混凝土塑性損傷模型及其ABAQUS子程序開發(fā)[D]. 曹鵬.沈陽工業(yè)大學 2009
[3]循環(huán)荷載作用下再生混凝土力學特性試驗研究[D]. 駱行文.武漢理工大學 2006
[4]基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝土損傷評估[D]. 千力.華中科技大學 2005



本文編號：2966623