復(fù)合應(yīng)力作用下混凝土強(qiáng)度與敲擊機(jī)械阻抗值的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-28 09:03
本文關(guān)鍵詞:復(fù)合應(yīng)力作用下混凝土強(qiáng)度與敲擊機(jī)械阻抗值的數(shù)值模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:水泥混凝土是多種不同材料構(gòu)成的雙相(或三相)體,由于骨料(特別是粗骨料)的隨機(jī)分布特性、混凝土內(nèi)部包括相界面的初始缺陷等,以回彈法為代表的混凝土強(qiáng)度無損檢測技術(shù)強(qiáng)度推算精度低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際工程的需要。隨著混凝土強(qiáng)度無損檢測理論與技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了基于機(jī)械阻抗理論的敲擊響應(yīng)法,使得混凝土強(qiáng)度檢測的精度大幅提高,且操作方便,在工程領(lǐng)域得到了較大的關(guān)注。利用回彈法、敲擊響應(yīng)法以及破壞性檢測的鉆芯取樣所獲取的混凝土強(qiáng)度,均為單向受力狀況下的混凝土強(qiáng)度。服役中的混凝土結(jié)構(gòu)多處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài),而復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度具有隨圍壓而變化的特性。鑒于敲擊響應(yīng)法通過高精度加速度傳感器獲取機(jī)械阻抗的變化來檢測混凝土強(qiáng)度的特點(diǎn),為混凝土的快速無損檢測開辟了全新的探索空間。因此在用敲擊法檢測各種服役狀況下的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),需要進(jìn)一步考慮:機(jī)械阻抗是否會受到復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)(圍壓)的影響,進(jìn)而影響混凝土強(qiáng)度的推算結(jié)果。本論文將利用數(shù)值模擬分析的方法,探索性地研究機(jī)械阻抗與圍壓的關(guān)系,尋求復(fù)合應(yīng)力狀況下檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的可能性。基于混凝土多軸力學(xué)的發(fā)展和有限元軟件ABAQUS內(nèi)置的混凝土塑性損傷模型,本文主要工作包括:1)通過對混凝土多軸強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行模擬,證明了ABAQUS混凝土塑性損傷模型在模擬復(fù)雜應(yīng)力狀況下的混凝土強(qiáng)度方面具有比較好的適用性;2)通過建立敲擊響應(yīng)法檢測模型并對混凝土施加不同圍壓,得到敲擊過程中的機(jī)械阻抗指標(biāo)Zr和混凝土強(qiáng)度隨圍壓增長的規(guī)律,數(shù)值模擬結(jié)果表明機(jī)械阻抗值沒有明確的隨著圍壓而變化的性質(zhì),即檢測強(qiáng)度值應(yīng)為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值;3)通過對敲擊初速度V0、混凝土彈性模量E、混凝土密度ρ和泊松比υ進(jìn)行參數(shù)的敏感性分析,指出了機(jī)械阻抗值與混凝土彈性性質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系,以及其他參數(shù)對機(jī)械阻抗值的影響。
【關(guān)鍵詞】:混凝土抗壓強(qiáng)度 無損檢測 混凝土多軸強(qiáng)度 敲擊響應(yīng) 混凝土塑性損傷模型 敲擊法 機(jī)械阻抗
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU528
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 緒論11-31
- 1.1 引言11-12
- 1.2 復(fù)合應(yīng)力下混凝土強(qiáng)度的研究12-22
- 1.2.1 混凝土多軸強(qiáng)度研究的發(fā)展與現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 混凝土多軸強(qiáng)度規(guī)律14-16
- 1.2.3 規(guī)范中對混凝土多軸強(qiáng)度的考慮16-18
- 1.2.4 圍壓下混凝土的動力性能研究18-22
- 1.3 混凝土強(qiáng)度無損檢測技術(shù)研究22-28
- 1.3.1 無損檢測技術(shù)的發(fā)展23-25
- 1.3.2 無損檢測方法綜述25-28
- 1.4 本文主要內(nèi)容28-31
- 2 機(jī)械阻抗法與混凝土強(qiáng)度理論基礎(chǔ)31-53
- 2.1 機(jī)械組抗法理論31-38
- 2.1.1 機(jī)械阻抗概念31
- 2.1.2 敲擊法理論與檢測技術(shù)31-38
- 2.2 混凝土本構(gòu)模型理論38-46
- 2.2.1 混凝土受力本構(gòu)關(guān)系38-41
- 2.2.2 規(guī)范中的混凝土本構(gòu)理論41-46
- 2.3 ABAQUS混凝土塑性損傷模型46-53
- 2.3.1 塑性損傷模型理論46-48
- 2.3.2 ABAQUS內(nèi)置塑性損傷模型48-53
- 3 ABAQUS塑性損傷模型分析53-75
- 3.1 混凝土試件模型及參數(shù)53-55
- 3.2 塑性損傷混凝土模型的靜力壓縮試驗(yàn)55-65
- 3.2.1 單軸壓縮56-57
- 3.2.2 雙軸強(qiáng)度57-60
- 3.2.3 三軸壓縮強(qiáng)度60-65
- 3.3 塑性損傷混凝土模型的敲擊試驗(yàn)65-72
- 3.4 本章小結(jié)72-75
- 4 結(jié)果分析與參數(shù)驗(yàn)證75-89
- 4.1 結(jié)果分析75-76
- 4.2 初速度敏感性分析76-80
- 4.3 彈性模量敏感性分析80-83
- 4.4 泊松比敏感性分析83-85
- 4.5 密度敏感性分析85-87
- 4.6 本章小結(jié)87-89
- 5 結(jié)論與展望89-93
- 5.1 主要結(jié)論89-90
- 5.2 研究展望90-93
- 參考文獻(xiàn)93-97
- 作者簡介97-101
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集101
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本文編號:402288
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