【摘要】：在我國(guó)西北部寒冷地區(qū),反復(fù)凍結(jié)融化作用會(huì)對(duì)混凝土材料的力學(xué)性能和耐久性能造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷劣化。探究?jī)鋈诃h(huán)境下混凝土的損傷機(jī)理,提高其物理力學(xué)性能是解決這類工程問(wèn)題的關(guān)鍵。此外,混凝土材料在服役工作期間,不僅受到靜荷載的作用,還可能受到地震力等動(dòng)荷載作用。在動(dòng)荷載以及凍融循環(huán)作用下混凝土材料會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的損傷,致使其服役期限降低。因此,對(duì)混凝土材料開(kāi)展凍融循環(huán)作用下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究是十分重要且必不可少的,尤其是對(duì)我國(guó)西北部寒冷地區(qū)橋梁和大壩等混凝土結(jié)構(gòu)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文開(kāi)展工作如下:(1)對(duì)尺寸為100mm×100mm×400mm的混凝土試樣進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)和力學(xué)性能試驗(yàn)研究。針對(duì)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果,分析歸納了混凝土極限彎拉強(qiáng)度、荷載-位移曲線和彎拉強(qiáng)度增長(zhǎng)因數(shù)等因素在凍融循環(huán)作用下的變化規(guī)律。(2)借助ABAQUS有限元軟件對(duì)尺寸為100mm×100mm×100mm混凝土試樣進(jìn)行溫度場(chǎng)數(shù)值模擬。研究不同凍融循環(huán)次數(shù)下混凝土的溫度場(chǎng)變化規(guī)律及混凝土上、中、下位置節(jié)點(diǎn)的溫度-應(yīng)力變化關(guān)系。(3)參考已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)并利用ABAQUS軟件和損傷塑性模型創(chuàng)建混凝土試樣在凍融循環(huán)與動(dòng)荷載作用下的有限元模型。在同一加載速率條件下,研究?jī)鋈谘h(huán)次數(shù)對(duì)混凝土損傷特性和力學(xué)性能的影響。將有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證模型的可靠性。結(jié)果表明:同一加載速率條件下,混凝土塑性應(yīng)變損傷積累與凍融循環(huán)次數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。(4)基于ABAQUS軟件建立的溫度場(chǎng)和單軸壓縮有限元模型,對(duì)混凝土試樣進(jìn)行凍融循環(huán)條件下力學(xué)性能變參數(shù)模擬分析。進(jìn)一步討論凍融循環(huán)次數(shù)和加載速率對(duì)混凝土試樣的受力機(jī)理、破壞形態(tài)和極限抗壓強(qiáng)度的影響。觀察實(shí)際試驗(yàn)裂縫圖與模擬應(yīng)變圖發(fā)現(xiàn)混凝土破壞裂縫呈“X”型。
【圖文】：

抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)因數(shù)與應(yīng)變率對(duì)數(shù)的關(guān)系

技術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677190