本文關(guān)鍵詞：基于峰值荷載的混凝土斷裂參數(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 混凝土 斷裂參數(shù) 尺寸效應(yīng) 改進(jìn)峰值荷載法 綜合尺寸效應(yīng)模型

【摘要】：混凝土作為一種典型的非均質(zhì)多相復(fù)合材料,傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論以及線彈性斷裂力學(xué)理論均無法準(zhǔn)確地描述和預(yù)測(cè)其斷裂行為和破壞過程。混凝土雙K斷裂模型將虛擬裂縫模型和彈性等效方法相結(jié)合,可作為描述混凝土整個(gè)裂縫擴(kuò)展過程的斷裂判據(jù),并被確立為DL/T5332-2005《水工混凝土斷裂試驗(yàn)規(guī)程》的理論依據(jù)。斷裂力學(xué)試驗(yàn)是混凝土斷裂力學(xué)研究中的重要組成部分,在普通的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件下,裂縫張開位移參數(shù)的測(cè)定仍然可能存在較大誤差,而峰值荷載的測(cè)定對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求相對(duì)較低,若采用峰值荷載來研究混凝土的斷裂特性,對(duì)簡(jiǎn)化混凝土斷裂試驗(yàn)過程、提高混凝土斷裂試驗(yàn)精度以及豐富混凝土斷裂參數(shù)的計(jì)算方法和計(jì)算理論均具有重要的意義。本文通過對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)、不同高度以及不同初始縫高比的混凝土非標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)彎曲梁的斷裂試驗(yàn),確定了每組試件的雙K斷裂參數(shù)。采用峰值荷載法對(duì)雙K斷裂模型、雙參數(shù)斷裂模型以及尺寸效應(yīng)模型的關(guān)系進(jìn)行了分析。基于雙K斷裂模型,在考慮了裂縫粘聚力作用以及外荷載變化特性等因素的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)峰值荷載法。采用邊界效應(yīng)模型以及尺寸效應(yīng)模型對(duì)混凝土名義強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)進(jìn)行了分析�；诘刃椥粤芽p方法和冪定律,提出了一個(gè)綜合考慮試件尺寸、初始裂縫長(zhǎng)度以及斷裂過程區(qū)影響的綜合尺寸效應(yīng)模型。結(jié)合本文的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)有文獻(xiàn)中的研究數(shù)據(jù),對(duì)所提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,研究結(jié)論可概括如下:(1)強(qiáng)度等級(jí)對(duì)起裂韌度(?)和失穩(wěn)韌度(?)的影響較為顯著,(?) 和(?)隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高均有所增加,(?)和(?)基本不受試件高度和初始縫高比的影響。(2)由峰值荷載法所確定的斷裂參數(shù)相當(dāng)于無窮大結(jié)構(gòu)的斷裂參數(shù),采用峰值荷載法可以對(duì)雙K斷裂模型、雙參數(shù)斷裂模型以及尺寸效應(yīng)模型進(jìn)行統(tǒng)一。改進(jìn)峰值荷載法對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求較低,只需測(cè)定各試件的峰值荷載P_(max),而不必測(cè)定荷載-裂縫口張開位移(P-CMOD)曲線,即可方便地確定混凝土試件的斷裂參數(shù)。改進(jìn)峰值荷載法所得計(jì)算結(jié)果與采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)分析方法所得結(jié)果取得了較好的一致,且不存在對(duì)試件幾何尺寸和數(shù)量的限制,同時(shí)避免了試驗(yàn)過程中采用引伸計(jì)測(cè)定裂縫口張開位移CMOD時(shí)可能產(chǎn)生的誤差,在保證了試驗(yàn)精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了試驗(yàn)操作方法。(3)邊界效應(yīng)模型和尺寸效應(yīng)模型均可以較好地描述混凝土類材料的準(zhǔn)脆性斷裂行為,根據(jù)兩種模型所確定的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子K_(Ic)比較接近,所確定的抗拉強(qiáng)度ft存在一定的差異。(4)綜合尺寸效應(yīng)模型可以較好地描述和預(yù)測(cè)混凝土類材料的準(zhǔn)脆性斷裂行為。此外,基于綜合尺寸效應(yīng)模型,只需根據(jù)不同尺寸試件的峰值荷載P_(max),即可確定具體尺寸試件的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子,且所得結(jié)果與采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)分析法以及數(shù)值模擬法所確定的等效彈性裂縫模型的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子均較為接近。
【關(guān)鍵詞】：混凝土 斷裂參數(shù) 尺寸效應(yīng) 改進(jìn)峰值荷載法 綜合尺寸效應(yīng)模型
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV431
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-16
• 1.2.1 混凝土斷裂模型12-15
• 1.2.2 混凝土名義強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)15-16
• 1.3 問題的提出16-18
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 混凝土三點(diǎn)彎曲梁斷裂試驗(yàn)20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 混凝土雙K斷裂模型20-26
• 2.2.1 雙K斷裂準(zhǔn)則20-21
• 2.2.2 雙K斷裂參數(shù)的確定方法21-26
• 2.3 試驗(yàn)概況26-30
• 2.3.1 試件制作26-27
• 2.3.2 試驗(yàn)過程27-30
• 2.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于雙K斷裂模型的改進(jìn)峰值荷載法33-52
• 3.1 引言33
• 3.2 峰值荷載法33-35
• 3.2.1 峰值荷載法簡(jiǎn)介33-34
• 3.2.2 峰值荷載法的參數(shù)確定方法34-35
• 3.3 尺寸效應(yīng)模型35-38
• 3.4 改進(jìn)的峰值荷載法38-40
• 3.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析40-51
• 3.5.1 峰值荷載法試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析40-42
• 3.5.2 改進(jìn)峰值荷載法試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析42-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 混凝土名義強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)研究52-74
• 4.1 引言52-53
• 4.2 邊界效應(yīng)模型53-57
• 4.2.1 大尺寸結(jié)構(gòu)的邊界效應(yīng)模型53-54
• 4.2.2 有限尺寸試件的邊界效應(yīng)模型54-57
• 4.3 邊界效應(yīng)模型與尺寸效應(yīng)模型的對(duì)比57-58
• 4.4 準(zhǔn)脆性斷裂的綜合尺寸效應(yīng)模型58-61
• 4.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析61-72
• 4.5.1 邊界效應(yīng)模型與尺寸效應(yīng)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析61-67
• 4.5.2 綜合尺寸效應(yīng)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析67-70
• 4.5.3 基于綜合尺寸效應(yīng)模型的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子分析70-72
• 4.6 本章小結(jié)72-74
• 第五章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 本文的主要結(jié)論74
• 5.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82
• 作者簡(jiǎn)介82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 管俊峰;李慶斌;吳智敏;;采用峰值荷載法確定全級(jí)配水工混凝土斷裂參數(shù)[J];工程力學(xué);2014年08期

2 蘇捷;方志;;普通混凝土與高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)[J];建筑材料學(xué)報(bào);2013年06期

3 蘇捷;方志;楊鉆;;混凝土抗折強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的試驗(yàn)研究[J];工業(yè)建筑;2012年12期

4 范向前;胡少偉;陸俊;;非標(biāo)準(zhǔn)混凝土三點(diǎn)彎曲梁雙K斷裂韌度試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2012年10期

5 范向前;胡少偉;陸俊;;不同類型混凝土斷裂特性研究[J];混凝土;2012年03期

6 張秀芳;徐世p，

本文編號(hào)：782434