有壓水環(huán)境中的混凝土動態(tài)抗壓性能試驗研究
本文選題:混凝土 + 水壓力 ; 參考:《實驗力學》2017年03期
【摘要】:對有壓水環(huán)境中的混凝土進行了不同應變速率下的動態(tài)壓縮試驗研究,獲得了水壓為0~10MPa時的混凝土含水量特征以及不同應變速率下的應力應變曲線。試驗結果表明:應變速率不高于10~(-3)/s時,混凝土的應力應變曲線與干燥混凝土的相似,受力狀態(tài)如同單軸加載;在應變速率為10~(-2)/s時,其應力應變曲線的后半支隨水壓力增加而提高,與三軸受力狀態(tài)類似,水壓力對混凝土形成了圍壓效應;炷恋膹姸燃捌鋭討B(tài)增強因子隨應變速率呈非線性增加趨勢,水壓力越高則增長速度越快。強度壓力增強因子隨水壓力的變化趨勢在不同應變速率下存在差異。在慢速加載時,強度壓力增強因子變化幅度為10%,而快速加載時,其隨水壓力提高而增加,且顯著高于慢速加載時的情況。在深入研究混凝土強度動態(tài)增強因子和壓力增強因子的基礎上,構建了有壓水環(huán)境中混凝土的經驗本構模型。該模型考慮了水壓力和應變速率共同作用對混凝土強度的影響,與試驗數(shù)據(jù)吻合較好。結合混凝土的含水量特征,進一步分析了不同應變速率下孔隙水對其力學性能影響的作用機理,分析表明含水量不同導致了粘滯應力和超孔隙水壓力的差異,從而引起混凝土強度的非線性增長。
[Abstract]:The dynamic compression tests of concrete in pressurized water environment were carried out at different strain rates. The water content characteristics of concrete under water pressure of 0 ~ 10 MPA and the stress-strain curves at different strain rates were obtained. The experimental results show that the stress-strain curve of concrete is similar to that of dry concrete when the strain rate is not higher than 10 ~ (-3) / s, and the stress state is similar to that of uniaxial loading, and when the strain rate is 10 ~ (-2) / s, the stress-strain curve of concrete is similar to that of dry concrete. The latter half of the stress-strain curve increases with the increase of water pressure, which is similar to the triaxial stress state. Water pressure forms a confining pressure effect on concrete. The strength of concrete and its dynamic enhancement factor show a nonlinear increasing trend with the strain rate, the higher the water pressure, the faster the growth rate. The variation trend of strength pressure enhancement factor with water pressure is different at different strain rates. At slow loading, the change of strength pressure enhancement factor is 10%, while at fast loading, it increases with the increase of water pressure, and is significantly higher than that under slow loading. The empirical constitutive model of concrete in pressurized water environment was established on the basis of the study of dynamic strength enhancement factor and pressure enhancement factor of concrete. The influence of water pressure and strain rate on the strength of concrete is considered in this model, which is in good agreement with the experimental data. Combined with the characteristics of water content of concrete, the mechanism of the influence of pore water on mechanical properties of concrete under different strain rates is further analyzed. The analysis shows that the difference of water content leads to the difference of viscous stress and excess pore water pressure. Therefore, the nonlinear growth of concrete strength is caused.
【作者單位】: 西安理工大學土木建筑工程學院;三峽大學土木與建筑學院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51279092) 水利部公益性行業(yè)科研專項(201501034-03)資助
【分類號】:TU528
【參考文獻】
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【共引文獻】
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8 徐世p,
本文編號:1982838
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