西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來,我國(guó)西部地區(qū)高溫引水隧洞工程越來越多,但洞內(nèi)的高溫環(huán)境不僅給工程施工帶來了很大的麻煩,同時(shí)也給隧洞工程帶來了極大的安全隱患,為了給實(shí)際工程的建設(shè)提供一定的理論指導(dǎo)。本文設(shè)置了5種溫度工況,進(jìn)行了有針對(duì)性的室內(nèi)試驗(yàn)。并與非接觸全場(chǎng)應(yīng)變系統(tǒng)相結(jié)合,對(duì)不同溫度環(huán)境下混凝土的力學(xué)性能和應(yīng)變變化規(guī)律進(jìn)行了探究。并基于顆粒流法構(gòu)建了相應(yīng)的熱力耦合模型,通過離散元數(shù)值模擬結(jié)果與物理試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,對(duì)顆粒流熱力耦合模型的模擬效果進(jìn)行了驗(yàn)證。然后用驗(yàn)證的顆粒流熱力耦合模型從細(xì)觀角度對(duì)混凝土在高溫環(huán)境下的力學(xué)性能變化的一般規(guī)律及細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行分析。主要研究成果如下:(1)基于設(shè)計(jì)的5種溫度工況,研發(fā)了可以配合壓力試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)混凝土試樣高溫加載的試驗(yàn)裝置。并且實(shí)現(xiàn)了高溫試樣加載過程中,非接觸全場(chǎng)應(yīng)變系統(tǒng)的同步試驗(yàn)。(2)通過進(jìn)行混凝土高溫加載試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)高溫環(huán)境對(duì)于混凝土峰值強(qiáng)度、彈性模量和峰值應(yīng)變有較明顯的影響,混凝土峰值應(yīng)力和彈性模量隨溫度的增加而衰減,混凝土的峰值應(yīng)變隨溫度的增加而增加。(3)不同溫度下應(yīng)變?cè)茍D的演化特征可以反映混凝土宏觀性能變化的原因。與常溫試樣比,高溫作用下會(huì)使試樣...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與意義
        1.1.1 工程背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 混凝土細(xì)觀力學(xué)特征研究現(xiàn)狀
        1.2.2 高溫后混凝土力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 非接觸全場(chǎng)應(yīng)變系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 顆粒離散元方法研究現(xiàn)狀
        1.2.5 顆粒流熱力耦合方法研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
第2章 混凝土高溫加載物理試驗(yàn)研究
    2.1 引言
    2.2 高溫環(huán)境下混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)
        2.2.1 混凝土試樣制作及試驗(yàn)原材料
        2.2.2 石子級(jí)配試驗(yàn)
        2.2.3 混凝土配合比
        2.2.4 加熱試驗(yàn)裝置研發(fā)
        2.2.5 高溫加載試驗(yàn)流程
        2.2.6 高溫加載試驗(yàn)方法
    2.3 熱學(xué)參數(shù)測(cè)定試驗(yàn)
    2.4 混凝土高溫加載試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.4.1 試驗(yàn)過程中紅外熱像結(jié)果
        2.4.2 不同溫度環(huán)境對(duì)混凝土峰值強(qiáng)度的影響
        2.4.3 不同溫度環(huán)境對(duì)混凝土彈性模量的影響規(guī)律
        2.4.4 不同溫度對(duì)混凝土軸向應(yīng)變的影響規(guī)律
    2.5 不同溫度下混凝土的破裂模式變化規(guī)律
    2.6 本章小結(jié)
第3章 高溫混凝土在受載狀態(tài)下全場(chǎng)應(yīng)變分析
    3.1 非接觸全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)基本原理
        3.1.1 數(shù)字圖像相關(guān)方法二維原理
        3.1.2 三維視覺技術(shù)原理
        3.1.3 數(shù)字圖像相關(guān)變形測(cè)試原理
    3.2 基于非接觸全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)變?cè)茍D分析
        3.2.1 不同應(yīng)力狀態(tài)下混凝土應(yīng)變?cè)茍D變化特征
        3.2.2 不同溫度和應(yīng)力狀態(tài)下全場(chǎng)應(yīng)變?cè)茍D變化規(guī)律
    3.3 基于非接觸全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)變張量分析
        3.3.1 常溫混凝土試樣應(yīng)變分量變化規(guī)律
        3.3.2 不同計(jì)算區(qū)域應(yīng)變分量結(jié)果對(duì)比
        3.3.3 不同溫度下橫向拉伸應(yīng)變分量變化
        3.3.4 不同溫度下縱向壓縮應(yīng)變分量變化
        3.3.5 不同溫度下剪應(yīng)變分量變化規(guī)律
    3.4 本章小結(jié)
第4章 顆粒流熱力耦合試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?br>    4.1 顆粒流法力學(xué)及熱力學(xué)基本原理
        4.1.1 顆粒流法力學(xué)基本原理
        4.1.2 顆粒流熱力學(xué)基本原理
    4.2 顆粒流粘結(jié)本構(gòu)模型及粘結(jié)模型的性質(zhì)
    4.3 混凝土骨料模型的精細(xì)模擬與微觀參數(shù)標(biāo)定
        4.3.1 混凝土模型的精細(xì)模擬
        4.3.2 模型微觀參數(shù)的標(biāo)定及驗(yàn)證
        4.3.3 混凝土熱學(xué)參數(shù)的選取
    4.4 混凝土高溫加載試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果分析
        4.4.1 混凝土高溫加載試驗(yàn)?zāi)M
        4.4.2 三組熱學(xué)參數(shù)組合下混凝土初始損傷特征
        4.4.3 不同溫度作用下混凝土力學(xué)損傷規(guī)律
        4.4.4 高溫加載試驗(yàn)?zāi)M與物理試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
        4.4.5 分析與討論
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于顆粒流熱力耦合模型的高溫?fù)p傷機(jī)理分析
    5.1 不同溫度場(chǎng)下應(yīng)力變化
    5.2 單軸壓縮過程中的應(yīng)變張量分析
    5.3 基于損傷變量的損傷特性分析
    5.4 混凝土破裂過程及破裂模式
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3859629