【摘要】：國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的逐步實(shí)施為我國寒區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了重大發(fā)展機(jī)遇,關(guān)于凍融循環(huán)作用下巖土工程材料力學(xué)性質(zhì)的研究日益受到關(guān)注和重視。自然狀態(tài)下混凝土是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在大量微裂隙等缺陷的非均質(zhì)復(fù)合材料,由于這些缺陷的存在使得飽水狀態(tài)下混凝土材料在遭受凍融作用時內(nèi)部發(fā)生不同程度的損傷劣化。寒區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)在服役過程中除了承受靜力的作用外,還不可避免的面臨動力的偶然作用,由于混凝土的動力學(xué)特性與靜力學(xué)相比截然不同,因此開展研究凍融循環(huán)作用下混凝土的動態(tài)力學(xué)性能對寒區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工和安全運(yùn)營具有重大意義鑒于此,本文以室內(nèi)宏觀力學(xué)性能試驗(yàn)和理論分析為基礎(chǔ),采用CT細(xì)觀無損檢測技術(shù),從細(xì)觀層面研究分析了凍融循環(huán)作用下混凝土的損傷機(jī)理和動態(tài)破損機(jī)理,本文的研究內(nèi)容主要涵蓋以下幾個方面:(1)通過對不同尺寸規(guī)格的混凝土立方體試件和棱柱體試件開展凍融循環(huán)試驗(yàn),并對不同凍融循環(huán)下混凝土試件的質(zhì)量和相對動彈性模量進(jìn)行檢測,歸納概括了混凝土的凍融損傷劣化模式、質(zhì)量損失和相對動彈性模量隨凍融循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律,并借此建立混凝土的凍融損傷演化方程,進(jìn)一步深入研究了凍融循環(huán)下混凝土損傷變化過程和演化規(guī)律。(2)通過對不同凍融循環(huán)下的混凝土立方體試件和棱柱體試件依次進(jìn)行不同加載速率下的單軸壓縮試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),歸納總結(jié)了凍融循環(huán)后混凝土試件在動靜荷載作用下應(yīng)力-應(yīng)變曲線、單軸極限抗壓強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、荷載-位移曲線、抗彎強(qiáng)度和斷裂能等的演化規(guī)律。(3)采用CT無損檢測技術(shù)對不同凍融循環(huán)次數(shù)下混凝土試件進(jìn)行實(shí)時掃描,獲得單個試件一系列完整的二維斷層圖像,并運(yùn)用圖像處理技術(shù)三維重構(gòu)不同凍融循環(huán)下混凝土試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu),得到了不同凍融循環(huán)下試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的空間分布特征,以此為基礎(chǔ)對凍融循環(huán)下混凝土內(nèi)部孔隙細(xì)觀結(jié)構(gòu)的發(fā)育及擴(kuò)展特性進(jìn)行了定量研究,對實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)表征凍融循環(huán)下混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷特征和損傷機(jī)理具有重要意義。(4)通過對凍融循環(huán)后不同加載速率下混凝土試件進(jìn)行動態(tài)實(shí)時掃描獲得了一系列二維斷層CT掃描圖像,在此基礎(chǔ)上采用圖像處理技術(shù)得到了凍融循環(huán)后不同加載速率下的混凝土內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)的變化特征,從細(xì)觀層面分析研究了混凝土的動態(tài)破損機(jī)制,為凍融循環(huán)下混凝土動態(tài)力學(xué)性能研究提供了一種新方法。
[Abstract]:In this paper , the dynamic mechanical properties of concrete specimens under the action of freeze - thaw cycles are studied by means of single - axis compression tests and three - point bending tests on the concrete cube specimens and prism specimens under different freeze - thaw cycles .
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

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本文編號：2123719