本文關鍵詞：初始缺陷對混凝土力學性能影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在細觀層次上,可將混凝土視為一種由骨料、砂漿、界面層等組成的多相非均質復合材料,且在混凝土構件承受載荷前,其內部就由于澆筑工藝、養(yǎng)護條件等因素存在一定量初始缺陷。本文將細觀力學理論與物理試驗相結合,以細觀力學為基礎建立混凝土力學參數預測模型,以EPS顆粒模擬混凝土中的缺陷,通過不同強度等級、不同孔隙率下的混凝土強度與彈性模量試驗,探討了缺陷增量對混凝土力學性能的影響。在驗證理論模型有效性基礎上,進一步分析混凝土結構細觀參數對其力學性能的影響。論文工作及結論主要有以下方面:(1)建立混凝土力學參數理論預測模型。以細觀夾雜理論為基礎,將混凝土看作為由骨料、砂漿、界面層、初始缺陷組成的四相復合材料,采用兩步等效法建立預測混凝土彈性模量模型。該模型考慮了骨料級配對混凝土彈性模量的直接作用,并區(qū)分了砂漿孔隙與界面孔隙。對于混凝土有效強度的預測,則采用以理想無孔隙混凝土為基質,缺陷增量為夾雜組成的二相模型。(2)進行含缺陷混凝土力學性能試驗。以EPS顆粒模擬初始缺陷,分別對C15、C20、C30三種強度等級混凝土,在缺陷增量依次為0、1%、3%、5%條件下,開展了混凝土強度和彈性模量試驗。研究表明,混凝土力學參數均隨著孔隙率增大而減少。當孔隙率增量一定時,混凝土抗壓強度折減率最大。隨著混凝土強度等級提高,彈性模量折減率受混凝土強度等級影響最為顯著,而劈拉強度折減率基本不受影響。(3)基于物理試驗驗證了本文建立的混凝土力學參數預測模型具有較好精度,探討了骨料級配、界面層細觀參數等對混凝土彈性模量的影響。研究表明,骨料級配對混凝土彈性模量影響較大。界面孔隙率越大,混凝土彈性模量隨總孔隙率增大而減小的程度越大,而有效泊松基本不受影響。總孔隙率一定時,相比于砂漿孔隙率,界面孔隙率對混凝土彈性模量影響更顯著。
【關鍵詞】：混凝土 細觀力學 初始缺陷 力學性能 孔隙率
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU528
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 本文的研究背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究進展及成果綜述11-17
• 1.2.1 混凝土缺陷及產生的原因11-12
• 1.2.2 細觀數值模擬研究現狀12-14
• 1.2.3 細觀力學理論研究現狀14-16
• 1.2.4 物理試驗研究現狀16-17
• 1.3 本文研究的主要內容17-19
• 第二章 復合材料細觀力學基礎理論19-27
• 2.1 混凝土的微結構19-20
• 2.2 細觀力學均勻化方法20-26
• 2.2.1 等效夾雜理論21-22
• 2.2.2 常用理論預測模型22-26
• 2.3 本章小結26-27
• 第三章 含初始缺陷的混凝土力學參數理論模型27-35
• 3.1 混凝土彈性模量預測模型構建思路27-28
• 3.2 混凝土彈性模量預測模型構建過程28-32
• 3.2.1 體積分數28
• 3.2.2 等效砂漿與等效界面層28-30
• 3.2.3 骨料級配模型30-31
• 3.2.4 有效彈性模量與泊松比31-32
• 3.3 混凝土有效強度細觀預測模型32-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第四章 含缺陷混凝土力學性能影響試驗35-46
• 4.1 試驗目的35
• 4.2 預制孔隙35-36
• 4.3 原材料與配合比36-38
• 4.3.1 原材料36-38
• 4.3.2 混凝土配合比設計38
• 4.4 試驗方法及過程38-39
• 4.5 試驗結果及分析39-44
• 4.5.1 EPS顆粒分布39
• 4.5.2 混凝土力學參數與孔隙率擬合關系39-43
• 4.5.3 力學參數折減率分析43-44
• 4.6 本章小結44-46
• 第五章 基于物理實驗分析混凝土細觀力學預測模型46-55
• 5.1 細觀力學模型驗證46-48
• 5.1.1 細觀參數取值46-47
• 5.1.2 混凝土彈性模量模型驗證47-48
• 5.1.3 混凝土有效強度模型驗證48
• 5.2 單夾雜模型與多夾雜模型比較分析48-50
• 5.3 細觀參數影響分析50-53
• 5.3.1 骨料間相互作用50-52
• 5.3.2 界面孔隙率52
• 5.3.3 界面彈性模量52-53
• 5.3.4 混凝土內總孔隙率53
• 5.4 本章小結53-55
• 第六章 結論與展望55-57
• 6.1 全文總結55
• 6.2 展望55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-62
• 作者簡介62

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本文編號：305374