疲勞失效是道路、橋梁、高層建筑、海洋平臺等混凝土結(jié)構(gòu)存在的一個安全隱患。高延性纖維混凝土 (HDFC)具有超高的拉伸韌性和優(yōu)異的裂縫控制能力,有益于改善混凝土抗疲勞性能。本文進行一系列受壓疲勞試驗,研究其受壓疲勞壽命、疲勞變形特征、加載頻率影響以及疲勞壽命方程。同時考慮到環(huán)境因素是混凝土結(jié)構(gòu)損傷失效的主要原因之一,故研究了硫酸鹽侵蝕和凍融損傷對HDFC抗疲勞性能的影響。在單軸受壓疲勞荷載作用下,HDFC具有良好的整體性,呈現(xiàn)顯著的延性破壞特征。通過試驗,得到了受壓S-N曲線,計算得到HDFC受壓疲勞強度約為0.679,擁有較高水平。檢測試驗數(shù)據(jù)可以看出HDFC疲勞壽命符合威布爾分布假定,得到不同失效概率下的回歸方程和曲線。不同頻率受壓疲勞試件中,隨著頻率降低,疲勞壽命降低。硫酸鹽侵蝕試驗中,HDFC侵蝕狀態(tài)不明顯,抗壓強度能達到81%,表現(xiàn)良好的耐侵蝕性。然而在疲勞試驗中,硫酸鹽侵蝕產(chǎn)生的內(nèi)部缺陷會加速混凝土疲勞損傷的積累,應力水平越高,影響越顯著。當頻率越小時,硫酸鹽侵蝕對疲勞壽命影響越大。分別對兩組試件凍融循環(huán)75和150次,其平均質(zhì)量損失率均為1%左右,滿足抗凍性要求。凍融循環(huán)使HDFC材料內(nèi)部形成了初始的損傷,再次加載疲勞荷載發(fā)現(xiàn)HDFC疲勞次數(shù)明顯減少。另一方面凍融循環(huán)次數(shù)對HDFC疲勞壽命影響也很顯著。
【學位單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

圖 1.1 試驗示意圖以及產(chǎn)生的彎曲應力.1 Test system schematic diagram flexural stress in concrete overla1.2 不同材料、界面特征下疲勞試驗所得的最大應力-疲勞壽命曲 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams with materials and interface characteristicsarapirak 等[11]通過試驗研究了 UHTCC 的四點彎曲疲勞性

.2 不同材料、界面特征下疲勞試驗所得的最大應力-疲勞壽命 flexural stress and fatigue life relations of the overlaid beams withmaterials and interface characteristicsrapirak 等[11]通過試驗研究了 UHTCC 的四點彎曲疲勞性為兩種普通高分子聚合物水泥砂漿。試驗結(jié)果顯示，由 在高應力水平下的彎曲疲勞壽命較高（低應力水平下使得到的應力一壽命曲線具有和金屬類似的雙線性特線對比見圖 1.4）。與普通聚合物水泥砂漿梁類似，UH發(fā)展呈現(xiàn)明顯的三階段特征（不同應力水平下的跨中撓與普通聚合物水泥砂漿不同的是，在彎曲疲勞荷載作用特性，從而可以看出，在彎曲疲勞荷載作用下，UHTC水平降低時，裂縫數(shù)量和破壞程度都隨著降低，低應力趨間于單縫開裂；對斷面上纖維破壞形態(tài)進行觀察發(fā)現(xiàn)

圖 1.3 試驗裝置圖Fig1.3 Test equipment diagram圖 1.4 ECC 和 PCM 的彎曲 S-N 曲線對比Fig1.4 Fatigue stress level versus life relations
【參考文獻】

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本文編號：2848909