混凝土单轴拉伸下抗裂与损伤性能研究

论文摘要

本文围绕单轴拉伸下混凝土的抗裂性能，采用超声波法和比例极限法测定混凝土的不连续点，来进行抗裂性能的分析。选取素混凝土和掺粉煤灰、掺高效减水剂以及掺钢纤维的混凝土为研究对象。根据超声波法测定的不连续点，掺加钢纤维的混凝土，其抗裂性能提高程度最多，而掺加减水剂和粉煤灰的提高程度稍低且两者之间相近。三者之间的差异，主要在于极限抗拉强度提高的情况下不连续点应力提高的相对程度不同，掺减水剂的相对提高程度稍低。采用比例极限法测定的应力不连续点应力及不连续点应变亦呈现相同的结论。裂缝是混凝土材料普遍存在的问题，也是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。裂缝是难以量化的指标，对其进行分析计算也是一大难题。本文应用损伤力学的分析方法，选择裂缝占混凝土体积的百分率为损伤变量，引用不连续点的方法进行分析比较，研究不同品种混凝土抗裂性能的差异。结果表明，掺加钢纤维、粉煤灰和减水剂后，不仅降低了不连续点的损伤变量水平值，而且还提高了不连续点的应力水平和应变水平，表明混凝土的抗裂性能得以提高。三者之间的差异，在相同损伤程度下，掺加钢纤维提高混凝土的抗裂程度相对最高，掺加减水剂提高混凝土的抗裂性能程度相对较低，掺加粉煤灰居中。试验研究结果表明：掺加钢纤维、粉煤灰和减水剂，较好地提高了混凝土的抗裂性能，但掺加减水剂时提高的程度相对较少。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 混凝土抗裂及研究方法的现状
• 1.3 课题研究的现实意义
• 1.4 裂缝的检测
• 1.5 混凝土损伤力学的研究现状及发展趋势
• 1.6 混凝土损伤的机理分析及其描述
• 1.7 本文所做的工作
• 第二章 超声波检测的基本原理及方法
• 2.1 弹性波的传播特性
• 2.2 有关声学特征量的描述
• 2.3 超声检测的基本原理及方法
• 第三章 试验研究概况
• 3.1 试验原材料
• 3.2 试验研究方案
• 3.3 试验步骤
• 第四章 混凝土单轴拉伸下抗裂性能的研究
• 4.1 混凝土裂缝的产生和发展
• 4.2 混凝土单轴拉伸下内部裂缝的超声检测
• 4.3 混凝土单轴拉伸下应力-应变与抗裂性能分析
• 4.4 混凝土单轴拉伸状态下破坏机理探讨
• 4.5 掺加物阻裂机理的分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 混凝土单轴拉伸下损伤特性研究
• 5.1 概述
• 5.2 连续介质损伤力学
• 5.3 混凝土单轴拉伸下损伤与超声波声学参数关系
• 5.4 损伤变量与拉伸应变的关系
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 存在的问题和展望
• 参考文献
• 作者简介
• 在校期间公开发表的学术论文
• 致谢