壓剪狀態(tài)下的混凝土動(dòng)態(tài)性能及損傷特性研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程使用中，難以避免地要承受各種復(fù)雜應(yīng)力的作用，除了要承受壓應(yīng)力外，還需承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用。目前，對(duì)于混凝土材料的研究?jī)?nèi)容不僅僅局限于強(qiáng)度以及強(qiáng)度準(zhǔn)則的確立，還應(yīng)加強(qiáng)包括損傷演化以及損傷本構(gòu)在內(nèi)的研究工作。同時(shí)，研究范圍也不僅僅局限于單純的靜態(tài)性能，還應(yīng)向包括速率效應(yīng)與環(huán)境因素在內(nèi)的方面拓展。
　　基于以上觀點(diǎn)，本文采用特制混凝土剪切盒，利用TAZW-1000大型多功能靜動(dòng)力三軸儀對(duì)混凝土在5種不同加載速率（

2、0.18mm/min，0.9mm/min，1.8mm/min，9mm/min，18mm/min）、6種不同法向壓力（0MPa，2MPa，4MPa，6MPa，8MPa，10MPa）作用下進(jìn)行了抗剪試驗(yàn)；分析了法向應(yīng)力和加載速率分別對(duì)混凝土抗剪性能的影響；提出了一種混凝土動(dòng)態(tài)壓剪強(qiáng)度準(zhǔn)則；對(duì)混凝土在壓剪受力狀態(tài)下的損傷演化和損傷本構(gòu)進(jìn)行了初步探索；利用聲發(fā)射探傷裝置分析了混凝土在受載過(guò)程中的破壞特性。本文具體研究?jī)?nèi)容及主要結(jié)論有以下幾方面。

3、
　　1)在混凝土壓剪力學(xué)性能方面。按照上述確定的加載速率和法向壓力兩種控制因素，進(jìn)行了27種工況的試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，法向壓力對(duì)混凝土的力學(xué)性能影響顯著，且與剪切強(qiáng)度、殘余應(yīng)力、峰值變形均存在較強(qiáng)的線性增長(zhǎng)關(guān)系；加載速率的提高會(huì)使混凝土的剪切強(qiáng)度、摩擦系數(shù)和粘聚力增大，且與剪切強(qiáng)度呈冪函數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，同時(shí)，隨著法向應(yīng)力的增大，混凝土剪切強(qiáng)度的速率效應(yīng)隨之增強(qiáng)。
　　2)在混凝土壓剪動(dòng)態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則構(gòu)建方面?；?Br

4、esler-Pister靜態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則，首先將其轉(zhuǎn)換為壓剪強(qiáng)度準(zhǔn)則形式，再通過(guò)選擇合適的單軸抗壓和抗剪動(dòng)態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則，以及摩擦系數(shù)的速率效應(yīng)表達(dá)式，確定靜態(tài)壓剪強(qiáng)度準(zhǔn)則中3個(gè)參數(shù)的速率效應(yīng)表達(dá)式，提出一種可供參考的動(dòng)態(tài)壓剪強(qiáng)度準(zhǔn)則，通過(guò)與其他學(xué)者試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)該動(dòng)態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則與實(shí)際情況吻合度較高。
　　3)在混凝土壓剪受力狀態(tài)下的損傷演化方面，研究工作分為兩個(gè)部分:①?gòu)睦碚摰慕嵌瘸霭l(fā)，提出了基于改進(jìn)的Najar能量法的混凝土受