工程材料和工程結(jié)構(gòu)中存在著許多裂紋,而相鄰裂紋之間可能有相互作用,這容易導致結(jié)構(gòu)的破壞�；炷潦乾F(xiàn)代主要的工程材料,其含有的裂紋大多為不等長裂紋。而PVA纖維水泥基復合材料擁有優(yōu)異的延性,對裂紋的擴展有阻礙作用。因此,對水泥基材料的多裂紋斷裂過程進行研究具有重要的意義。本課題基于試驗及數(shù)值模擬,借助非接觸測量設(shè)備,通過預制主次裂紋,對水泥砂漿、混凝土和PVA纖維水泥基復合材料的多裂紋相互作用以及起裂、擴展機制進行分析研究。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)通過試驗與數(shù)值模擬,研究不同次裂紋數(shù)與裂紋間距下的水泥砂漿試件的強度與破壞模式。結(jié)果表明:隨次裂紋數(shù)的增加,試件的強度逐漸降低;而隨裂紋間距的增加,強度逐漸上升;試件從主裂紋尖端處起裂,起裂形式多為翼裂紋;試驗與模擬有較好的一致性�；跀�(shù)值模擬,研究了不同裂紋傾角、長度、間距以及側(cè)壓因素對試件破壞的影響。結(jié)果表明:裂紋傾角因素對試件的影響最為明顯,而長度因素影響最小;裂紋間距增加到一定值后,試件強度的上升幅度顯著減少;側(cè)壓的存在會阻礙裂紋起裂和擴展。(2)通過試驗與數(shù)值模擬,借助非接觸測量,研究了不同次裂紋數(shù)與裂紋間距下的混凝土試件強度與破壞模式。結(jié)果表明:試件強度變化和裂紋起裂規(guī)律同水泥砂漿試件;試件表面裂紋尖端處首先出現(xiàn)應變集中,且裂紋之間的應變范圍和應變值要大于其他裂紋的外部尖端處;應變云圖具有明顯的階段性。(3)PVA纖維水泥基復合材料的研究方法與混凝土的一致,并將結(jié)果與混凝土的進行對比。結(jié)果表明:兩種材料的強度變化與起裂規(guī)律相同;通過對比混凝土的結(jié)果,該復合材料具有大變形,較高的殘余強度,良好的能量吸收能力等優(yōu)點;PVA纖維能有效的阻止裂紋的擴展;隨著次裂紋數(shù)的增加,裂紋的剪切應變就越大,但同一試件內(nèi)各條裂紋的剪切應變趨勢一致。
【學位單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

第 4 章 混凝土多裂紋破壞過程研究天然砂水泥水干拌1分鐘 攪拌2分鐘加入粗骨料攪拌3分鐘裝入模具中拔不銹鋼片養(yǎng)護12小時單軸壓縮試驗養(yǎng)護室制備流程養(yǎng)護流程拆模養(yǎng)護12小時振搗1分鐘圖 4.2 試件制作過程示意圖Fig. 4.2 Sketch of test piece production process
【參考文獻】

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本文編號：2845563