受损混凝土动态力学性能试验研究

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本文研究了荷载历史、高温损伤这两种损伤因素对混凝土冲击荷载作用下的动态特性的影响。通过施加大小不同静态荷载值来模拟混凝土受载损伤,通过过火不同温度梯度的高温环境来模拟混凝土高温损伤,并通过测定超声波波速来标定混凝土高温损伤,进而利用SHPB试验设备进行不同速率下的冲击试验,研究不同损伤程度、不同应变率对混凝土动态抗压强度、应力应变曲线、吸能能力、动态增强因子(DIF,动态强度与静态强度的比值)以及破坏模式等特性的影响。试验表明,骨料种类、水灰比的不同会对混凝土的动力特性产生影响。混凝土存在损伤弱化效应,损伤的存在将导致混凝土动态抗压强度、吸能能力降低,但其影响存在阈值:损伤程度在阈值以下变化对混凝土的动态抗压强度影响比较小,反之影响显著;损伤混凝土的动态强度、动态吸能能力存在应变率增强效应,这对受载损伤、高温损伤来说一致。但在应变率较低时,应变率增强效应与高温软化效应相抵消,这种规律发生在特定高温损伤程度的混凝土上。而当处于特定的温度阶段,高温软化效应对混凝土的影响强于应变率增强效应。同时通过对高温损伤混凝土的动态增强因子(DIF)分析可知其随应变率的对数值线性增长,并得到相应的关系式。同时也得到了混凝土的静、动态劈拉强度随温度变化的关系。
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