隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,在極端溫度下建造基礎(chǔ)設(shè)施建筑的需求不斷增長,混凝土作為目前為止應(yīng)用最為廣泛的建筑材料,是極端溫度下建筑結(jié)構(gòu)材料的首選。極端溫度環(huán)境下混凝土的熱力學(xué)性能會較常溫環(huán)境下發(fā)生顯著變化,混凝土熱膨脹系數(shù)作為表征混凝土熱變形性能的參數(shù),其在極端溫度下的變化需要重點分析研究。考慮到極端溫度下混凝土熱膨脹系數(shù)測試存在較大難度,據(jù)此依托與中國寰球工程公司以及武漢大學(xué)合作開展的“極端溫度作用下鋼筋混凝土構(gòu)件試驗研究”項目子課題,開展混凝土熱膨脹系數(shù)測試方法以及計算理論研究,為后期開展極端溫度下混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力隨溫度的變化狀態(tài)分析提供參考和借鑒。具體研究內(nèi)容如下:（1）開展極端溫度環(huán)境下溫度應(yīng)變與力應(yīng)變的測試方法研究。對傳統(tǒng)石英示差法以及半橋連接溫度補償測試方法進行改進,提出原位補償測試方法,實現(xiàn)在溫度與荷載耦合作用下,有效分離由于溫度作用引起的材料物理變形以及荷載引起的變形,從而為極端溫度下材料的熱膨脹系數(shù)以及力學(xué)性能參數(shù)試驗測定提供基礎(chǔ);（2）開展砂漿、石材和鋼筋試件與溫度相關(guān)部分性能參數(shù)測定試驗。包括測定在超低溫和高溫環(huán)境下砂漿、石材及鋼筋的溫度熱應(yīng)變,據(jù)此求得-1... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

惠斯通電橋圖中，為輸入電壓；為輸出電壓，R1、R2、R3、R4為四個固定或者

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文14比值。剪切模量和彈性模量、泊松比之間有關(guān)系：。2.2.2電測原理及方法（1）混凝土試塊對于混凝土材料，選用100×100×100mm的立方體試塊，按照圖2.1所示粘貼混凝土用應(yīng)變計（相對兩面的應(yīng)變計貼法相同，縱向為和，橫向應(yīng)變?yōu)楹停�。圖2.1混凝土試塊應(yīng)變計粘貼示意圖測試開始時對應(yīng)變儀清零，記錄四個應(yīng)變計此時的應(yīng)變值（實際測試應(yīng)該為0）；從零開始施加荷載至F1，連續(xù)記錄四個應(yīng)變計的應(yīng)變讀數(shù)以及力傳感器的力值。由于試塊均勻受壓，那么可以認(rèn)為立方體四面的應(yīng)變一致，也即、，因此對相對面的應(yīng)變進行平均處理，做出應(yīng)力-應(yīng)變曲線與橫向應(yīng)變-縱向應(yīng)變曲線。將兩條曲線前面不穩(wěn)定的一小部分剔除以后，對剩余應(yīng)力-應(yīng)變曲線部分進行一次多項式擬合，得到應(yīng)力隨應(yīng)變的線性增長關(guān)系，此時一次項系數(shù)即為材料的彈性模量；同樣對剩余橫向應(yīng)變-縱向應(yīng)變曲線部分進行一次多項式擬合，得到橫向應(yīng)變隨縱向應(yīng)變的線性增長關(guān)系，此時的一次項系數(shù)即為材料的泊松比。（2）砂漿和石材試塊對于砂漿和石材，同樣選用100×100×100mm的立方體試塊，但由于其質(zhì)地較為均勻，因此采用圖2.2所示的應(yīng)變計粘貼方式（相對兩面的應(yīng)變計貼法相同，縱向為、、和，橫向應(yīng)變?yōu)楹停＜虞d方式與混凝土試塊相同，對四個縱向應(yīng)變進行平均處理并結(jié)合力傳感器的讀數(shù)，做出應(yīng)力-應(yīng)變曲線；由1、2應(yīng)變計和4、5應(yīng)變計分別做出橫向應(yīng)變-縱向應(yīng)變曲線。

式中，為試件的平均溫度線膨脹系數(shù)；為標(biāo)準(zhǔn)件的平均溫度線膨脹系數(shù)。（3）在原位補償法的思路下，采用 1/4 橋（虛擬電阻補償）分別連接試件和標(biāo)準(zhǔn)件，由此可以分別得到如式(2.14)、式(2.15)所示的試件及標(biāo)準(zhǔn)件熱輸出數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，將對應(yīng)同一溫度下，試件和標(biāo)準(zhǔn)件的輸出結(jié)果相減，最終得到實際試件的應(yīng)變數(shù)據(jù)結(jié)果為： (2.16)進而有 / (2.17)（4）選擇石英玻璃作為標(biāo)準(zhǔn)件，則在 0～-169℃范圍內(nèi)，其平均線膨脹系數(shù)參考文獻(xiàn)[33],通過非線性擬合得出石英玻璃線膨脹系數(shù)隨溫度變化曲線，如圖 2.3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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