本文選題：落錘沖擊試驗(yàn) + U形試件�。� 參考：《天津大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：眾所周知,混凝土材料是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最為廣泛的建筑材料之一。然而,混凝土結(jié)構(gòu)在工作過程中,除了承受靜荷載外,不可避免地要承受動態(tài)荷載。例如:橋梁和高層建筑要承受風(fēng)荷載,水壩要承受動水壓力的作用,混凝土海洋平臺要承受海浪的沖擊作用,飛機(jī)起飛和降落時(shí)對機(jī)場跑道的沖擊作用,防護(hù)結(jié)構(gòu)要承受子彈或飛機(jī)的撞擊作用,以及結(jié)構(gòu)要承受在地震荷載作用下的沖擊作用。這些動態(tài)荷載能夠造成建筑結(jié)構(gòu)的損壞和倒塌,從而帶來財(cái)產(chǎn)和生命的損失。由于這些動態(tài)荷載的不可預(yù)知性,以及破壞性,往往成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要因素。而混凝土材料的沖擊性能是評價(jià)混凝土動態(tài)性能的一個重要方面,因此,研究混凝土材料在沖擊荷載下的抗沖擊性能是非常必要的。目前對混凝土材料的抗沖擊性能的研究是有限的。由于缺少統(tǒng)一的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),許多研究者采用不同的沖擊試驗(yàn)機(jī),不同的試件形狀,不同的試件尺寸,不同的測試設(shè)備,不同的分析方法,導(dǎo)致許多結(jié)果缺少可比性�；诖�,美國混凝土協(xié)會544(ACI544)推薦了一種落錘沖擊試驗(yàn)方法,由于該方法簡單、經(jīng)濟(jì),得到廣泛的應(yīng)用。但從已有的文獻(xiàn)研究表明:由于該方法本身的問題以及混凝土材料本身的非均勻性,導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的離散性很大。采用ACI544推薦方法產(chǎn)生數(shù)據(jù)離散性大的原因主要有:(1)采用圓餅形試件,使得裂縫的出現(xiàn)具有隨機(jī)性,給裂縫的觀測帶來了難度,并且用肉眼觀測第一條可見裂縫,具有主觀不確定性;(2)缺少判斷試件破壞的標(biāo)準(zhǔn)。為了減小數(shù)據(jù)的離散性,預(yù)先確定試件的開裂位置。本文采用自行設(shè)計(jì)的U形試件,以及自主研制的落錘沖擊試驗(yàn)裝置對混凝土材料進(jìn)行了一些列的沖擊試驗(yàn),并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了綜合的統(tǒng)計(jì)分析,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1.采用U形試件能夠預(yù)先確定試件的開裂位置以及裂縫的發(fā)展路徑,并且只沿著一條裂縫發(fā)生破壞,有利于試驗(yàn)過程中裂縫的觀測和記錄。研制的新型落錘沖擊試驗(yàn)裝置可行,并且容易操作。2.對于素混凝土,為了減少人為因素造成的誤差,將抗壓強(qiáng)度值作為試件質(zhì)量控制的一種手段,通過試件抗壓強(qiáng)度值的離散性來反饋監(jiān)測試件間的差異,避免由于混凝土質(zhì)量不佳造成試件間差異過大。同時(shí)選用四種落錘質(zhì)量,對三種齡期下素混凝土U形試件進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn),結(jié)果表明:落錘質(zhì)量與沖擊壽命之間存在對數(shù)線性關(guān)系。3.鑒于沖擊試驗(yàn)本身具有很大的離散性,分別計(jì)算了素混凝土、玄武巖纖維混凝土和鋼纖維混凝土沖擊壽命的離散系數(shù);同時(shí)計(jì)算了文獻(xiàn)中采用ACI544方法得到的沖擊壽命的離散系數(shù)。結(jié)果表明:本文研制的落錘沖擊試驗(yàn)裝置能夠減小數(shù)據(jù)的離散性。通過頻率直方圖可以看出:抗壓強(qiáng)度符合正態(tài)分布,沖擊壽命不符合正態(tài)分布。在相同纖維體積摻量的情況下,鋼纖維混凝土抗沖擊性能要高于玄武巖纖維混凝土。4.對本文方法得到的沖擊壽命,以及文獻(xiàn)中采用ACI544方法得到的沖擊壽命,分別采用最小二乘法進(jìn)行線性回歸分析,結(jié)果表明:初裂沖擊壽命(N1)和破壞l柣魘倜，

本文編號：1751231