混凝土双轴动态试验研究

论文摘要

实际的混凝土结构大多处于复杂的应力状态,而目前对混凝土多轴性能的试验研究主要都是在静态荷载状态下得到的。混凝土是率敏感材料,其在地震等动荷载作用下的动力性能与静态性能存在很大不同,关于混凝土的多轴动态试验研究开展的很少,目前只有大连理工大学在这方面相继做了一些工作,而且数据也是有限,对于全面的分析混凝土的动态特性以及建立相应的动态破坏准则和本构模型存在一定的困难,因此有必要进一步进行混凝土的多轴动态试验。本文作为国家自然科学基金重点项目“混凝土结构多维非线性地震灾变机理与过程模拟”（项目编号：90815026）的一部分,利用大连理工大学最新引进的混凝土大型动三轴试验机,开展了混凝土试件（100×100×100mm）的多轴动态试验,研究地震荷载作用范围内,不同应变率（10-5/s～10-2/s）对混凝土材料的动力性能影响的试验研究,并建立相应的破坏准则。具体的研究工作主要有：（1）进行混凝土单轴动态受压试验,研究动态强度与应变率之间的关系。（2）进行混凝土双轴侧压加载试验,研究侧压力和应变率对混凝土动态强度的影响,并建立同时考虑侧压力和应变率影响的主应力空间的统一破坏准则和八面体应力空间考虑应变率影响的破坏准则。（3）进行混凝土双轴比例加载试验,研究应力比和应变率对混凝土动态强度的影响,并建立同时考虑应力比和应变率影响的主应力空间的统一破坏准则和八面体应力空间考虑应变率影响的破坏准则。（4）收集已进行的混凝土多轴动态试验资料并结合本文试验,建立考虑罗德角影响的偏平面上的破坏准则,根据试验数据得到动态拉压子午线和偏平面上的强度包络线,以用来确认八面体应力空间的破坏曲面形状。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外对混凝土多轴性能的研究概况
• 1.2.1 混凝土单轴抗压强度试验研究
• 1.2.2 混凝土单轴抗拉强度试验研究
• 1.2.3 混凝土双轴压-压强度试验研究
• 1.2.4 混凝土双轴拉-压强度试验研究
• 1.2.5 混凝土三轴强度试验研究
• 1.2.6 应变率对混凝土变形特性的影响
• 1.2.7 混凝土本构关系和破坏准则研究概况
• 1.2.8 影响混凝土多轴试验结果的因素
• 1.3 本文的主要研究工作
• 2 试验概况
• 2.1 试验设计
• 2.2 试件制作
• 2.2.1 材料选用
• 2.2.2 混凝土配合比
• 2.2.3 试件制作和养护
• 2.3 试验设备
• 2.4 试验过程
• 3 混凝土单轴受压的动态试验
• 3.1 试验概况
• 3.2 试件破坏形态
• 3.3 强度性能
• 3.4 破坏准则
• 3.5 本章小结
• 4 一向侧压混凝土的双轴受压试验
• 4.1 前言
• 4.2 试验设计
• 4.3 试件破坏形态
• 4.4 极限抗压强度
• 4.4.1 应变率对强度的影响
• 4.4.2 侧压力对强度的影响
• 4.5 破坏准则
• 4.5.1 主应力空间破坏准则
• 4.5.2 八面体应力空间破坏准则
• 4.6 本章小结
• 5 双轴比例加载动态受压试验
• 5.1 前言
• 5.2 试验设计
• 5.3 试件破坏形态
• 5.4 强度特性
• 5.4.1 应变率对强度的影响
• 5.4.2 应力比对强度的影响
• 5.5 破坏准则
• 5.5.1 主应力空间破坏准则
• 5.5.2 八面体应力空间破坏准则
• 5.6 本章小结
• 6 考虑罗德角影响的偏平面破坏准则
• 6.1 前言
• 6.2 八面体应力空间应力值
• 6.3 拉压子午线方程
• 6.4 偏平面强度准则
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位论文期间发表学术论文情况
• 致谢