饱和大骨料混凝土双轴动态力学性能试验研究和理论分析

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lys198311
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在实际工程中,大体积水工混凝土结构(桥墩、大坝、海洋平台等)常处于饱和状态。然而,目前对不同含水状态下,大骨料混凝土多轴动态力学性能的研究较少,因此,有必要通过试验和理论分析对饱和状态下大骨料混凝土的破坏机理和强度准则进行研究。本文利用大连理工大学自行研制的大型混凝土静、动态三轴试验系统,完成了5种应力比(1:0、1:0.25、1:0.5、1:0.75、1:1)、4种应变率(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10a/s)、3种含水状态下(干燥、自然、饱和)大骨料混凝土的双轴动态抗压试验,得到的主要结论如下:(1)试验研究了大骨料混凝土单、双轴动态受压的破坏形态和破坏机理,分析了应力比、应变率和含水率对混凝土极限抗压强度、应力.应变关系曲线、峰值应变等力学性能的影响规律。研究表明,当应力比为1:0.5时,混凝土极限抗压强度达到最大值;高应变率加载条件下,饱和混凝土极限抗压强度大于干燥混凝土;混凝土峰值应变随应变率的增大而减小,饱和混凝土峰值应变明显高于干燥混凝土。根据试验数据及理论分析,建立了同时考虑含水率、应力比、应变率效应的强度准则,使强度准则具有更广泛的适用性。(2)利用弹性断裂力学理论,对饱和混凝土的动态破坏机理进行了理论分析。研究表明,当分支裂纹间距一定时,混凝土极限抗压强度随裂纹尺寸的增加而降低。基于上述研究,给出了不同含水状态下混凝土动态断裂韧度的近似计算方法。模型计算结果与宏观试验现象较为一致,表明文中计算模型可以较好地反映混凝土的动态断裂特性。
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