【摘要】：堆石混凝土(Rock Filled Concrete,簡稱RFC),是利用自密實混凝土(SCC)的高流動、抗分離性能好以及自流動的特點,在粒徑較大的塊石內(nèi)隨機充填自密實混凝土而形成的混凝土堆石體。因其造價低、施工方便,近十年來廣泛地應用于水利工程中。堆石混凝土施工冷縫對這類結(jié)構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,系統(tǒng)地研究了堆石混凝土的剪切性能。主要研究內(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,通過破壞規(guī)律和破壞形態(tài),獲得其剪切破壞機理,和堆石混凝土層間抗剪強度的應力-應變方程,確定了RFC的層間抗剪摩擦系數(shù)和抗剪粘聚力。同時進行了標準混凝土試塊的抗壓強度試驗,分析自密實混凝土試塊、堆石混凝土試塊、和堆石樣芯三種標準試件的破壞機理。(2)開發(fā)了堆石混凝土數(shù)值計算模型。以剪切面的三維掃描重構法為基礎,得到每個剪切面塊石的接觸函數(shù)密度,構建堆石混凝土的數(shù)值模型,通過對比了0、0.5、1、1.5、2Mpa時的試驗破壞模型,驗證了數(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重。試件的破壞是由自密實混凝土的磨剪壓壞,堆石內(nèi)部延剪切面的斷裂,以及塊石和自密實混凝土連接面的磨剪受損三部分組成。因堆石的強度較高,剪切破壞是先由自密實的磨損產(chǎn)生細小裂縫,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,同時堆石和自密實混凝土的連接面受剪脫落,試件最終破壞。對比標準混凝土試塊的試驗,驗證了塊石的強度較高,且破壞通常延紋理展開。(4)提出了堆石混凝土的剪切計算公式。依據(jù)堆石混凝土的剪切破壞機理及數(shù)學表達,在對現(xiàn)有的剪切計算公式對比分析的基礎上,修正了剪切計算公式并提出了其適用范圍,為堆石混凝土結(jié)構在實際工程中的應用提供了參考。
【圖文】：

圖 1-1 自密實混凝土充填堆石體形成堆石混凝土之前廣泛應用的自密實混凝土 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求和大量的人力物力，加之近年來的人工費用較大，且振搗所需的機械成本較大部分施工區(qū)域因地理位置和當?shù)氐娜肆Y源的缺乏，加之施工中的危險系數(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介2 堆石混凝土的研究現(xiàn)狀.1 基于自密實混凝土的研究現(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工人的減凝土結(jié)構耐久性提高之間的矛盾，并對自密實混凝土的物理性能展開了研土。20 世紀 90 年代，瑞典第一次利用了 SCC 建設交通網(wǎng)絡的布置，從此之C 廣泛用以歐洲國家的基礎建設[4]。1998 年，日本土木學會制定第一本自凝土施工指南[1],標志著自密實混凝土作為一項新的混凝土施工方式,己經(jīng)在到了廣泛認可隨后,自密實混凝土開始在中國開展研究,經(jīng)過近 10 年的發(fā)展,被社會各界廣泛接受,2008 年,中國的第一本關于自密實混凝土技術的書籍一實混凝土技術手冊》[5]發(fā)行,標志著自密實混凝土這項新型技術在中國開始芽。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TV544

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本文編號：2611278