【摘要】：堆石混凝土(Rock Filled Concrete,簡(jiǎn)稱RFC),是利用自密實(shí)混凝土(SCC)的高流動(dòng)、抗分離性能好以及自流動(dòng)的特點(diǎn),在粒徑較大的塊石內(nèi)隨機(jī)充填自密實(shí)混凝土而形成的混凝土堆石體。因其造價(jià)低、施工方便,近十年來廣泛地應(yīng)用于水利工程中。堆石混凝土施工冷縫對(duì)這類結(jié)構(gòu)的工程特性影響顯著。為此,本文基于室內(nèi)堆石混凝土剪切試驗(yàn),系統(tǒng)地研究了堆石混凝土的剪切性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)開展了不同豎向力下作用下的RFC冷縫剪切試驗(yàn),通過破壞規(guī)律和破壞形態(tài),獲得其剪切破壞機(jī)理,和堆石混凝土層間抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力-應(yīng)變方程,確定了RFC的層間抗剪摩擦系數(shù)和抗剪粘聚力。同時(shí)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),分析自密實(shí)混凝土試塊、堆石混凝土試塊、和堆石樣芯三種標(biāo)準(zhǔn)試件的破壞機(jī)理。(2)開發(fā)了堆石混凝土數(shù)值計(jì)算模型。以剪切面的三維掃描重構(gòu)法為基礎(chǔ),得到每個(gè)剪切面塊石的接觸函數(shù)密度,構(gòu)建堆石混凝土的數(shù)值模型,通過對(duì)比了0、0.5、1、1.5、2Mpa時(shí)的試驗(yàn)破壞模型,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性,深入分析堆石混凝土的剪切破壞機(jī)理。(3)獲得了堆石混凝土的破環(huán)模式。堆石混凝土的層間剪切破壞中,隨著豎向力的增大,其承受的剪切力越大,堆石的磨損破壞越嚴(yán)重。試件的破壞是由自密實(shí)混凝土的磨剪壓壞,堆石內(nèi)部延剪切面的斷裂,以及塊石和自密實(shí)混凝土連接面的磨剪受損三部分組成。因堆石的強(qiáng)度較高,剪切破壞是先由自密實(shí)的磨損產(chǎn)生細(xì)小裂縫,連接冷縫面的磨剪逐漸脫落,后由堆石的磨剪受損內(nèi)部產(chǎn)生裂縫,裂縫延紋理被剪斷,同時(shí)堆石和自密實(shí)混凝土的連接面受剪脫落,試件最終破壞。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊的試驗(yàn),驗(yàn)證了塊石的強(qiáng)度較高,且破壞通常延紋理展開。(4)提出了堆石混凝土的剪切計(jì)算公式。依據(jù)堆石混凝土的剪切破壞機(jī)理及數(shù)學(xué)表達(dá),在對(duì)現(xiàn)有的剪切計(jì)算公式對(duì)比分析的基礎(chǔ)上,修正了剪切計(jì)算公式并提出了其適用范圍,為堆石混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用提供了參考。
【圖文】：

圖 1-1 自密實(shí)混凝土充填堆石體形成堆石混凝土之前廣泛應(yīng)用的自密實(shí)混凝土 SCC，需要大量的人工振搗，產(chǎn)生的水化熱大，且骨料的消耗量極大，環(huán)境的影響大，需要的人力物力成本高。埋石混凝土毛石混凝土，混凝土砌石也是比較常用的混凝土施工，但其都需要極大的技術(shù)求和大量的人力物力，加之近年來的人工費(fèi)用較大，且振搗所需的機(jī)械成本較大部分施工區(qū)域因地理位置和當(dāng)?shù)氐娜肆Y源的缺乏，加之施工中的危險(xiǎn)系數(shù)和境污染系數(shù)較大，現(xiàn)有的上述混凝土施工方法在逐步的縮減，堆石混凝土的優(yōu)

（6）堆石混凝土大壩主要工程分布圖 1-2 堆石混凝土大壩的施工過程簡(jiǎn)介2 堆石混凝土的研究現(xiàn)狀.1 基于自密實(shí)混凝土的研究現(xiàn)狀1986 年，SCC 在日本首次被提出，其主要目的是解決熟練技術(shù)工人的減凝土結(jié)構(gòu)耐久性提高之間的矛盾，并對(duì)自密實(shí)混凝土的物理性能展開了研土。20 世紀(jì) 90 年代，瑞典第一次利用了 SCC 建設(shè)交通網(wǎng)絡(luò)的布置，從此之C 廣泛用以歐洲國家的基礎(chǔ)建設(shè)[4]。1998 年，日本土木學(xué)會(huì)制定第一本自凝土施工指南[1],標(biāo)志著自密實(shí)混凝土作為一項(xiàng)新的混凝土施工方式,己經(jīng)在到了廣泛認(rèn)可隨后,自密實(shí)混凝土開始在中國開展研究,經(jīng)過近 10 年的發(fā)展,被社會(huì)各界廣泛接受,2008 年,中國的第一本關(guān)于自密實(shí)混凝土技術(shù)的書籍一實(shí)混凝土技術(shù)手冊(cè)》[5]發(fā)行,標(biāo)志著自密實(shí)混凝土這項(xiàng)新型技術(shù)在中國開始芽。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV544

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本文編號(hào)：2611278