高應(yīng)變率下硫酸鹽侵蝕混凝土的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 03:25
混凝土結(jié)構(gòu)在其服役期間會(huì)受到靜態(tài)荷載作用,還可能會(huì)遭受動(dòng)態(tài)荷載作用。除此之外,混凝土結(jié)構(gòu)也面臨著耐久性問(wèn)題,硫酸鹽侵蝕作為耐久性問(wèn)題的一種,會(huì)導(dǎo)致混凝土力學(xué)性能的退化。我國(guó)沿海及西北鹽堿地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)在硫酸鹽侵蝕和動(dòng)力荷載共同作用下的混凝土材料力學(xué)性能十分復(fù)雜,且硫酸鹽侵蝕會(huì)加速材料力學(xué)性能的退化,最終導(dǎo)致服役中的結(jié)構(gòu)提前失效。因此,研究硫酸鹽侵蝕后的混凝土材料在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能有重要意義。利用細(xì)觀模型進(jìn)行了混凝土試件在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的仿真分析。基于CT統(tǒng)計(jì)信息建立了多邊形骨料模型,與隨機(jī)圓形骨料模型結(jié)果對(duì)比,分析了不同骨料形狀和含量對(duì)混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響;在多邊形骨料模型基礎(chǔ)上,分析了端部摩擦效應(yīng)、慣性效應(yīng)和自由水對(duì)混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:在混凝土骨料含量和加載應(yīng)變率相同的情況下,骨料形狀對(duì)混凝土動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的影響不明顯,但骨料形狀對(duì)裂紋破壞模式影響顯著;骨料含量和加載應(yīng)變率增大會(huì)導(dǎo)致混凝土動(dòng)態(tài)強(qiáng)度提高;混凝土動(dòng)態(tài)強(qiáng)度隨著摩擦系數(shù)的增加而增大,隨后保持不變;試件長(zhǎng)徑比和加載應(yīng)變率越大,慣性效應(yīng)越明顯,動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增強(qiáng)因子越大;自由水的存在會(huì)導(dǎo)致混凝土動(dòng)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同應(yīng)變率下30%多邊形骨料模型的破壞模式
- 17 -t=40 μs t=48 μs t=96 μs0 2圖 2-6 不同應(yīng)變率下 30%圓形骨料模型的破壞模式.2 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析表 2-2 代表不同骨料形狀的混凝土細(xì)觀模型在不同應(yīng)變率加載下的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度可以橫向和縱向分別分析應(yīng)變率和骨料形狀對(duì)混凝土動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的影響。從橫看,在加載應(yīng)變率為 50 s-1時(shí),多邊形骨料模型的強(qiáng)度比圓形骨料模型的強(qiáng)度67%;應(yīng)變率為100 s-1時(shí),強(qiáng)度差值為0.17%;應(yīng)變率為500 s-1時(shí),則為1.97%?梢缘贸,多邊形骨料模型的強(qiáng)度比圓形骨料模型的強(qiáng)度略微偏高,但隨著應(yīng)變率的增加,這種差值不明顯,總體來(lái)說(shuō)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度接近。即在相同骨料含,骨料形狀不會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度造成很大的影響,這也說(shuō)明了混凝土骨料性質(zhì)的性。從縱向來(lái)看,兩種骨料形狀的混凝土模型的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度受應(yīng)變率的影響較
- 19 -t=40 μs t=48 μs t=96 μs0 2圖 2-7 不同應(yīng)變率下 20%多邊形骨料模型的破壞模式2.2 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析表 2-3 為不同應(yīng)變率下混凝土多邊形骨料含量為 20%和 30%時(shí)的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度。地,從表格的橫向來(lái)看,多邊形骨料含量為 30%的混凝土模型是的強(qiáng)度比骨量為 20%的混凝土模型強(qiáng)度高,加載應(yīng)變率為 50 s-1時(shí)高出 9.09%,應(yīng)變率為 s-1時(shí)高出 5.86%,應(yīng)變率為 500 s-1時(shí)高出 7.14%。這是因?yàn)樵诨炷林饕煞止橇系膹椥阅A枯^大,骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)相比砂漿對(duì)其強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較所以骨料含量越大,動(dòng)態(tài)強(qiáng)度則越大。從縱向來(lái)看,骨料含量為 20%和 30%凝土模型動(dòng)態(tài)強(qiáng)度隨著應(yīng)變率的提高而增大。對(duì)比表 2-2 中圓形骨料含量為的混凝土模型的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度,雖然骨料形狀不同,但是可以看出含量為 30%的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫酸鹽環(huán)境下混凝土強(qiáng)度變化規(guī)律及微觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 聶良學(xué),許金余,劉遠(yuǎn)飛,范建設(shè),王宏偉. 振動(dòng)與沖擊. 2016(20)
[2]硫酸鹽侵蝕下不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土力學(xué)性能研究[J]. 李娟,張述雄,張海嬌,王棟民. 商品混凝土. 2015(07)
[3]水泥砂漿SHPB實(shí)驗(yàn)慣性效應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 裴永樂(lè),李金柱,黃風(fēng)雷. 兵工學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]自由水含量對(duì)高應(yīng)變率下水泥砂漿動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 丁寧,金龍,張建. 混凝土. 2013(10)
[5]沖擊作用下的摩擦力效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 蔣國(guó)平,郝洪,曾春航,郝逸飛,吳如軍,劉紀(jì)超. 物理學(xué)報(bào). 2013(11)
[6]骨料形狀對(duì)混凝土拉伸強(qiáng)度的影響[J]. 琚宏昌,陳國(guó)榮,夏曉舟. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(04)
[7]大直徑SHPB裝置的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)誤差分析[J]. 巫緒濤,楊伯源,李和平,董鋼. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[8]混凝土動(dòng)力強(qiáng)度提高的機(jī)理探討[J]. 李慶斌,鄭丹. 工程力學(xué). 2005(S1)
[9]混凝土細(xì)觀隨機(jī)骨料結(jié)構(gòu)與有限元網(wǎng)格剖分[J]. 王宗敏,邱志章. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[10]水下爆炸沖擊波數(shù)值模擬中的參數(shù)影響[J]. 方斌,朱錫,張振華,梅志遠(yuǎn). 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]硫酸鹽侵蝕混凝土細(xì)觀動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 郭洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]硫酸鈉侵蝕混凝土材料與結(jié)構(gòu)的率效應(yīng)研究[D]. 吳竹林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]硫酸鹽侵蝕混凝土的動(dòng)態(tài)抗壓力學(xué)性能與微細(xì)觀機(jī)理研究[D]. 郭敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]爆炸作用下鋼筋混凝土梁動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬[D]. 盛利.湖南大學(xué) 2007
本文編號(hào):3037352
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同應(yīng)變率下30%多邊形骨料模型的破壞模式
- 17 -t=40 μs t=48 μs t=96 μs0 2圖 2-6 不同應(yīng)變率下 30%圓形骨料模型的破壞模式.2 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析表 2-2 代表不同骨料形狀的混凝土細(xì)觀模型在不同應(yīng)變率加載下的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度可以橫向和縱向分別分析應(yīng)變率和骨料形狀對(duì)混凝土動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的影響。從橫看,在加載應(yīng)變率為 50 s-1時(shí),多邊形骨料模型的強(qiáng)度比圓形骨料模型的強(qiáng)度67%;應(yīng)變率為100 s-1時(shí),強(qiáng)度差值為0.17%;應(yīng)變率為500 s-1時(shí),則為1.97%?梢缘贸,多邊形骨料模型的強(qiáng)度比圓形骨料模型的強(qiáng)度略微偏高,但隨著應(yīng)變率的增加,這種差值不明顯,總體來(lái)說(shuō)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度接近。即在相同骨料含,骨料形狀不會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度造成很大的影響,這也說(shuō)明了混凝土骨料性質(zhì)的性。從縱向來(lái)看,兩種骨料形狀的混凝土模型的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度受應(yīng)變率的影響較
- 19 -t=40 μs t=48 μs t=96 μs0 2圖 2-7 不同應(yīng)變率下 20%多邊形骨料模型的破壞模式2.2 動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析表 2-3 為不同應(yīng)變率下混凝土多邊形骨料含量為 20%和 30%時(shí)的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度。地,從表格的橫向來(lái)看,多邊形骨料含量為 30%的混凝土模型是的強(qiáng)度比骨量為 20%的混凝土模型強(qiáng)度高,加載應(yīng)變率為 50 s-1時(shí)高出 9.09%,應(yīng)變率為 s-1時(shí)高出 5.86%,應(yīng)變率為 500 s-1時(shí)高出 7.14%。這是因?yàn)樵诨炷林饕煞止橇系膹椥阅A枯^大,骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)相比砂漿對(duì)其強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較所以骨料含量越大,動(dòng)態(tài)強(qiáng)度則越大。從縱向來(lái)看,骨料含量為 20%和 30%凝土模型動(dòng)態(tài)強(qiáng)度隨著應(yīng)變率的提高而增大。對(duì)比表 2-2 中圓形骨料含量為的混凝土模型的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度,雖然骨料形狀不同,但是可以看出含量為 30%的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫酸鹽環(huán)境下混凝土強(qiáng)度變化規(guī)律及微觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 聶良學(xué),許金余,劉遠(yuǎn)飛,范建設(shè),王宏偉. 振動(dòng)與沖擊. 2016(20)
[2]硫酸鹽侵蝕下不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土力學(xué)性能研究[J]. 李娟,張述雄,張海嬌,王棟民. 商品混凝土. 2015(07)
[3]水泥砂漿SHPB實(shí)驗(yàn)慣性效應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 裴永樂(lè),李金柱,黃風(fēng)雷. 兵工學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]自由水含量對(duì)高應(yīng)變率下水泥砂漿動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 丁寧,金龍,張建. 混凝土. 2013(10)
[5]沖擊作用下的摩擦力效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 蔣國(guó)平,郝洪,曾春航,郝逸飛,吳如軍,劉紀(jì)超. 物理學(xué)報(bào). 2013(11)
[6]骨料形狀對(duì)混凝土拉伸強(qiáng)度的影響[J]. 琚宏昌,陳國(guó)榮,夏曉舟. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(04)
[7]大直徑SHPB裝置的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)誤差分析[J]. 巫緒濤,楊伯源,李和平,董鋼. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[8]混凝土動(dòng)力強(qiáng)度提高的機(jī)理探討[J]. 李慶斌,鄭丹. 工程力學(xué). 2005(S1)
[9]混凝土細(xì)觀隨機(jī)骨料結(jié)構(gòu)與有限元網(wǎng)格剖分[J]. 王宗敏,邱志章. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[10]水下爆炸沖擊波數(shù)值模擬中的參數(shù)影響[J]. 方斌,朱錫,張振華,梅志遠(yuǎn). 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]硫酸鹽侵蝕混凝土細(xì)觀動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 郭洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]硫酸鈉侵蝕混凝土材料與結(jié)構(gòu)的率效應(yīng)研究[D]. 吳竹林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]硫酸鹽侵蝕混凝土的動(dòng)態(tài)抗壓力學(xué)性能與微細(xì)觀機(jī)理研究[D]. 郭敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]爆炸作用下鋼筋混凝土梁動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬[D]. 盛利.湖南大學(xué) 2007
本文編號(hào):3037352
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