高性能混凝土（High Performance Concrete簡稱HPC）因其工作性能好、體積穩(wěn)定性高、耐久性能優(yōu)異等優(yōu)點而被推廣使用于各類建筑工程中。由于高性能混凝土在高溫下易發(fā)生爆裂,從而導(dǎo)致承重構(gòu)件截面的削弱,進(jìn)而影響建筑的承載能力及正常使用功能。導(dǎo)致HPC高溫下爆裂的因素主要有蒸汽壓、熱應(yīng)力、荷載及三者相互作用,因此研究高溫下HPC在蒸汽壓-熱應(yīng)力-荷載耦合作用下內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變、變形、能量變化過程,并揭示HPC高溫爆裂機理與聚丙烯纖維抑制爆裂的機理非常必要。本文依托國家自然科學(xué)基金（51478290）,配制強度等級為C80的高性能混凝土。對不摻聚丙烯纖維高性能混凝土（簡稱NHPC）板和摻聚丙烯（Polypropylene,以下簡稱PP）纖維高性能混凝土（簡稱PPHPC）板進(jìn)行高溫條件下的蒸汽壓-熱應(yīng)力-荷載耦合試驗。利用試驗參數(shù)對高性能混凝土進(jìn)行高溫下宏觀熱應(yīng)力-荷載耦合過程模擬及細(xì)觀蒸汽壓-熱應(yīng)力耦合模擬,通過有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果的對照分析,揭示高性能混凝土高溫下應(yīng)力、應(yīng)變、變形、能量等的變化過程及高性能混凝土高溫下的爆裂機理。主要研究內(nèi)容如下:1.高性能混凝土高溫下蒸... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 高性能混凝土高溫試驗研究進(jìn)展
    1.3 高溫下高性能混凝土爆裂機理模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線圖
第二章 高溫下高性能混凝土模擬理論基礎(chǔ)
    2.1 高溫下混凝土熱分析理論
        2.1.1 高溫下混凝土的能量守恒
        2.1.2 高溫下混凝土的熱量傳遞
        2.1.3 導(dǎo)熱微分方程
    2.2 熱應(yīng)力理論
        2.2.1 高溫下高性能混凝土熱應(yīng)力問題的物理方程
        2.2.2 高溫下高性能混凝土內(nèi)熱應(yīng)力問題的平衡微分方程
        2.2.3 高溫下高性能混凝土熱應(yīng)力問題的變形連續(xù)方程
        2.2.4 高溫下高性能混凝土熱應(yīng)力問題的邊界條件
        2.2.5 高溫下高性能混凝土單位體積應(yīng)變能
    2.3 有限元理論
        2.3.1 有限元理論基本概念
        2.3.2 有限元分析求解問題步驟
第三章 高性能混凝土高溫下蒸汽壓-熱應(yīng)力-荷載耦合試驗
    3.1 原材料及配合比
        3.1.1 原材料
        3.1.2 配合比
    3.2 試件制備及試驗裝置
        3.2.1 試件制備
        3.2.2 試驗裝置
    3.3 應(yīng)變試驗結(jié)果與分析
        3.3.1 試驗現(xiàn)象
        3.3.2 應(yīng)變測試結(jié)果的修正
        3.3.3 應(yīng)變試驗結(jié)果分析
第四章 高溫下HPC熱應(yīng)力-荷載耦合過程模擬
    4.1 基本假定及參數(shù)選取
        4.1.1 基本假定
        4.1.2 參數(shù)選取
    4.2 模型的建立與求解
    4.3 模擬結(jié)果及分析
        4.3.1 溫度場模擬結(jié)果與分析
        4.3.2 等效應(yīng)力模擬結(jié)果與分析
        4.3.3 等效應(yīng)變模擬結(jié)果與分析
        4.3.4 熱應(yīng)變模擬結(jié)果與分析
        4.3.5 重力方向變形模擬結(jié)果與分析
        4.3.6 應(yīng)變能模擬結(jié)果與分析
第五章 基于CT圖像的細(xì)觀蒸汽壓-熱應(yīng)力耦合模擬
    5.1 基本假定及參數(shù)選取
        5.1.1 基本假定
        5.1.2 參數(shù)選取
    5.2 細(xì)觀模型的建立與求解
        5.2.1 模型來源的圖像處理
        5.2.2 有限元模型的建立
    5.3 同溫層模擬結(jié)果與分析
        5.3.1 同溫層等效應(yīng)力模擬結(jié)果與分析
        5.3.2 同溫層等效應(yīng)變模擬結(jié)果與分析
        5.3.3 同溫層熱應(yīng)變模擬結(jié)果與分析
        5.3.4 同溫層應(yīng)變能模擬結(jié)果與分析
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高溫對C80高性能混凝土熱膨脹性能及其微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 陳薇,杜紅秀.  中國科技論文. 2017(13)
[2]高強混凝土高溫性能研究進(jìn)展[J]. 李海艷,劉剛.  石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]摻聚丙烯纖維高強混凝土高溫后導(dǎo)溫性能研究[J]. 王飛劍,張琦,杜紅秀,閻蕊珍.  混凝土與水泥制品. 2014(12)
[4]聚乙烯醇纖維對超高性能混凝土高溫性能的影響[J]. 賴建中,徐升,楊春梅,過旭佳,朱耀勇.  南京理工大學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[5]基于細(xì)觀復(fù)合材料的混凝土導(dǎo)熱系數(shù)模型[J]. 張偉平,邢益善,顧祥林.  結(jié)構(gòu)工程師. 2012(02)
[6]活性粉末混凝土熱物理性質(zhì)的研究[J]. 鞠楊,劉紅彬,劉金慧,田開培,危松,郝松.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2011(12)
[7]水泥漿體的熱分析動力學(xué)[J]. 何小芳,繆昌文,洪錦祥,尚燕.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]100MPa高強混凝土高溫后性能研究[J]. 李麗娟,謝偉鋒,劉鋒,陳應(yīng)欽,盧慧祥,王瑞華.  建筑材料學(xué)報. 2008(01)
[9]高溫下混凝土中熱—濕—氣—力學(xué)耦合過程數(shù)值模擬[J]. 李錫夔,李榮濤,張雪珊,武文華.  工程力學(xué). 2005(04)
[10]石英砂熱膨脹性的研究[J]. 孫清洲,張普慶,荊海鷗,趙忠魁,尹繼寶.  鑄造技術(shù). 2005(02)

博士論文
[1]高溫對C40高性能混凝土物理力學(xué)性能的影響[D]. 閻蕊珍.太原理工大學(xué) 2015
[2]活性粉末混凝土高溫爆裂及高溫后力學(xué)性能研究[D]. 李海艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]纖維高性能混凝土高溫、明火力學(xué)與爆裂性能研究[D]. 董香軍.大連理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]C80高性能混凝土微結(jié)構(gòu)高溫?fù)p傷演化研究[D]. 李倩.太原理工大學(xué) 2017
[2]高性能混凝土高溫?zé)嶙冃卧囼灱盁釕?yīng)力模擬研究[D]. 杜帆.太原理工大學(xué) 2017
[3]高性能混凝土高溫?fù)p傷試驗及溫度場模擬研究[D]. 張橋.太原理工大學(xué) 2016
[4]高溫對高性能混凝土微觀結(jié)構(gòu)與蒸汽壓的影響[D]. 吳佳.太原理工大學(xué) 2016
[5]高強混凝土火災(zāi)后力學(xué)性能退化及高溫爆裂機理研究[D]. 高宇劍.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]基于CT圖像研究聚丙烯纖維高強混凝土不同溫度下的內(nèi)部缺陷[D]. 葛韋華.太原理工大學(xué) 2014
[7]聚丙烯纖維混凝土受高溫作用后的滲透性[D]. 寧艷紅.北京交通大學(xué) 2009
[8]混凝土結(jié)構(gòu)表面對流換熱研究[D]. 劉照球.同濟(jì)大學(xué) 2006



本文編號：2901704