本文選題：圍壓混凝土 + 韌性　； 參考：《寧波大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：混凝土在壓縮載荷作用下，能夠表現(xiàn)出兩種截然不同的破壞形式，一是脆性破壞，二是韌性變形。在單軸壓縮載荷下表現(xiàn)為脆性破壞，破壞機(jī)制為微裂紋的擴(kuò)展，最終導(dǎo)致宏觀裂紋。而在三軸壓力作用下表現(xiàn)為韌性變形，機(jī)制為混凝土內(nèi)孔隙壓潰。本文主要研究了三軸壓力作用下混凝土發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)換所需的圍壓條件以及碳纖維導(dǎo)電混凝土損傷-電阻率關(guān)聯(lián)關(guān)系。前者以圍壓混凝土為研究對象，首先通過理論研究了無限大基體中單個孔被壓潰的條件，該條件即是混凝土由脆性材料轉(zhuǎn)換為韌性材料的條件，從理論上推導(dǎo)了出現(xiàn)該種轉(zhuǎn)換的條件：混凝土的（環(huán)向壓力）/（軸向壓力）的比值需滿足cr（當(dāng)混凝土材料的泊松比0.15~0.2時， cr0.22~0.25）。然后，設(shè)計實驗通過實驗進(jìn)行實際驗證混凝土出現(xiàn)脆-韌轉(zhuǎn)換所需要的圍壓條件，實驗研究表明：混凝土的（環(huán)向壓力）/（軸向壓力）的比值小于cr時也有可能出現(xiàn)脆-韌轉(zhuǎn)換，因此理論上得出的混凝土發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)換時的臨界比值cr是混凝土發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)換的一個充分條件。后者以碳纖維填充混凝土復(fù)合材料為研究對象，研究了不同碳纖維含量下混凝土的導(dǎo)電性能與損傷演化的關(guān)聯(lián)關(guān)系。采用軸向靜態(tài)壓載和準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)壓載，并且同時對試件進(jìn)行超聲波檢測和電阻實時測量的方法，得到在荷載連續(xù)變化條件下試件的電阻和超聲波波速變化規(guī)律。根據(jù)損傷定義和應(yīng)力波理論，得到混凝土損傷演化與超聲波波速變化之間的關(guān)系，最終得到混凝土損傷與其電阻率之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。研究結(jié)果表明：混凝土的損傷與其電阻率之間具有較好的相關(guān)性。研究還發(fā)現(xiàn)，該復(fù)合材料在進(jìn)行電阻測量時具有明顯的電極化效應(yīng)。實驗表明：1）存在著臨界的碳纖維體積分?jǐn)?shù)fcr（fcr=0.7%），當(dāng)碳纖維含量達(dá)到或超過fcr時，碳纖維的電阻率存在急劇下降現(xiàn)象。2）當(dāng)碳纖維的體積分?jǐn)?shù)小于等于1.3%時，，對此類混凝土進(jìn)行電阻測量時存在極化效應(yīng)。3）混凝土的電阻率不是關(guān)于損傷的一個單值函數(shù)，而是損傷的一個多值函數(shù)。本部分的研究得到了該種混凝土的損傷演化規(guī)律，可以用來預(yù)測此類混凝土的服役壽命。
[Abstract]:Under compression load, concrete can show two distinct failure forms, one is brittle failure, the other is ductile deformation. Under uniaxial compression load, brittle failure occurs, and the failure mechanism is microcrack propagation, which leads to macroscopic crack. Under the action of triaxial pressure, the ductile deformation is observed, and the mechanism is the collapse of pore in concrete. In this paper, the confining pressure conditions for brittle ductile transition of concrete under triaxial pressure and the relationship between damage and resistivity of carbon fiber conductive concrete are studied. The former takes confining pressure concrete as the research object. Firstly, the condition of crushing single hole in infinite matrix is studied theoretically, which is the condition for the conversion of concrete from brittle material to ductile material. The conditions for this conversion are derived theoretically: the ratio of concrete (circumferential pressure) to axial pressure (cr) (when the Poisson's ratio of concrete material is 0.15 ~ 0.2, cr0.22~0.25) is obtained. Then, the experiment is designed to verify the confining pressure condition of concrete for brittle-ductile transition. The experimental results show that the ratio of concrete (annular pressure) / (axial pressure) is less than cr, and the brittleness to ductility transition is also possible when the ratio of concrete to axial pressure is less than cr. Therefore, the critical ratio cr for brittle-ductile transition is a sufficient condition for brittle-ductile transition of concrete. The relationship between electrical conductivity and damage evolution of concrete with different carbon fiber content was studied. The axial static ballast and quasi-static cyclic ballast are adopted, and the ultrasonic wave velocity of the specimen are obtained under the condition of continuous load variation. According to the damage definition and stress wave theory, the relationship between the damage evolution and the ultrasonic wave velocity is obtained, and the relation between the concrete damage and its resistivity is obtained. The results show that there is a good correlation between the damage of concrete and its resistivity. It is also found that the composite has obvious polarization effect in resistance measurement. The experimental results show that there exists a critical carbon fiber volume fraction (fcr) (fcr0. 7%). When the carbon fiber content reaches or exceeds fcr, the resistivity of carbon fiber decreases sharply. 2) when the volume fraction of carbon fiber is less than or equal to 1. 3%, The resistivity of concrete is not a single function of damage, but a multivalued function of damage. In this part, the damage evolution law of this kind of concrete is obtained, which can be used to predict the service life of this kind of concrete.
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU528

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2061957