刘瑞雪:硫酸盐侵蚀及高应变率载荷作用下混凝土的损伤破裂机理研究论文

刘瑞雪:硫酸盐侵蚀及高应变率载荷作用下混凝土的损伤破裂机理研究论文

本文主要研究内容

作者刘瑞雪(2019)在《硫酸盐侵蚀及高应变率载荷作用下混凝土的损伤破裂机理研究》一文中研究指出:我国沿海港口、跨海大桥及其它大型混凝土结构工程由于其长期处在恶劣的海洋侵蚀环境中,使用寿命严重缩减。在众多侵蚀危害中,硫酸盐对混凝土的侵蚀作用已成为结构耐久性影响主要的环境侵蚀之一,因硫酸盐侵蚀而造成破坏的工程实例已屡见不鲜。一些重要服役中的民用或军用防护混凝土构件不仅受到硫酸盐侵蚀作用,还要承受各种动力荷载作用,在受到车辆和船舶撞击、爆炸冲击波、地震波等作用下,海工混凝土结构会表现出与静力荷载作用下不同且更为复杂的动力行为。本文借助于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统、X射线衍射仪及SEM扫描电镜等试验方法与手段,依据断裂力学、损伤力学等理论,对高应变率下受硫酸盐侵蚀混凝土的基本物理力学性能、微细观破裂机制以及损伤演化规律进行了系统研究。主要工作和研究成果如下:(1)测定了受硫酸盐侵蚀混凝土试样中SO42-含量的分布特征,得到了距试样表面不同深度处SO42-含量随硫酸盐侵蚀作用时间及侵蚀溶液浓度的变化规律。(2)综合运用多孔介质渗流理论及扩散理论建立考虑化学反应作用效应的混凝土SO42-耦合传输模型及控制方程,并运用数值方法对方程进行了求解,将理论模型求解结果与试验结果对比,两者具有较好的印证性。同时,预测了某海域海水中所含硫酸盐浓度条件下受侵蚀混凝土中SO42-含量分布随侵蚀时间的变化规律,揭示了混凝土中SO42-的传输机理。(3)利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,测定了受硫酸盐侵蚀混凝土冲击压缩条件下的力学性能,得到了高应变率下受硫酸盐侵蚀混凝土基本力学性能(应力-应变曲线、抗压强度、弹性模量、峰值应变)、宏观破坏特征等随侵蚀溶液浓度、侵蚀作用时间及加载应变率的变化规律。结果表明:随着侵蚀溶液浓度及侵蚀作用时间的增加,混凝土的抗压强度、弹性模量下降明显,而峰值应变加大,宏观破坏程度加剧;随着加载应变率的增加,混凝土的抗压强度、弹性模量有所提高,但其宏观破坏程度明显增加。(4)借助于X射线衍射仪,测定了侵蚀溶液浓度及侵蚀作用时间对混凝土中水化产物及侵蚀产物含量的影响;利用扫描电镜(SEM)测定了高应变率下受硫酸盐侵蚀混凝土的微观形貌特征,包括:裂隙的发育与扩展状况、微观破裂模式、水泥与骨料交接面处破坏形态及侵蚀产物分布特征等随应变率、侵蚀溶液浓度以及侵蚀作用时间的变化规律。与试样宏观破坏特征比较,有效地揭示了受硫酸盐侵蚀混凝土在高应变率作用下破裂的微细观机制。(5)借助于损伤力学理论,研究高应变率下混凝土损伤程度随硫酸盐侵蚀作用时间的演化规律。并基于Weibull分布的统计损伤模型,建立了同时考虑硫酸盐侵蚀和高应变率载荷耦合作用的混凝土损伤演化方程及本构模型,该本构模型与试验结果有较好的印证性。本文研究成果可为海工混凝土结构的耐久性研究提供重要参考。

Abstract

wo guo yan hai gang kou 、kua hai da qiao ji ji ta da xing hun ning tu jie gou gong cheng you yu ji chang ji chu zai e lie de hai xiang qin shi huan jing zhong ,shi yong shou ming yan chong su jian 。zai zhong duo qin shi wei hai zhong ,liu suan yan dui hun ning tu de qin shi zuo yong yi cheng wei jie gou nai jiu xing ying xiang zhu yao de huan jing qin shi zhi yi ,yin liu suan yan qin shi er zao cheng po huai de gong cheng shi li yi lv jian bu xian 。yi xie chong yao fu yi zhong de min yong huo jun yong fang hu hun ning tu gou jian bu jin shou dao liu suan yan qin shi zuo yong ,hai yao cheng shou ge chong dong li he zai zuo yong ,zai shou dao che liang he chuan bo zhuang ji 、bao zha chong ji bo 、de zhen bo deng zuo yong xia ,hai gong hun ning tu jie gou hui biao xian chu yu jing li he zai zuo yong xia bu tong ju geng wei fu za de dong li hang wei 。ben wen jie zhu yu fen li shi huo pu jin sen ya gan (SHPB)shi yan ji tong 、Xshe xian yan she yi ji SEMsao miao dian jing deng shi yan fang fa yu shou duan ,yi ju duan lie li xue 、sun shang li xue deng li lun ,dui gao ying bian lv xia shou liu suan yan qin shi hun ning tu de ji ben wu li li xue xing neng 、wei xi guan po lie ji zhi yi ji sun shang yan hua gui lv jin hang le ji tong yan jiu 。zhu yao gong zuo he yan jiu cheng guo ru xia :(1)ce ding le shou liu suan yan qin shi hun ning tu shi yang zhong SO42-han liang de fen bu te zheng ,de dao le ju shi yang biao mian bu tong shen du chu SO42-han liang sui liu suan yan qin shi zuo yong shi jian ji qin shi rong ye nong du de bian hua gui lv 。(2)zeng ge yun yong duo kong jie zhi shen liu li lun ji kuo san li lun jian li kao lv hua xue fan ying zuo yong xiao ying de hun ning tu SO42-ou ge chuan shu mo xing ji kong zhi fang cheng ,bing yun yong shu zhi fang fa dui fang cheng jin hang le qiu jie ,jiang li lun mo xing qiu jie jie guo yu shi yan jie guo dui bi ,liang zhe ju you jiao hao de yin zheng xing 。tong shi ,yu ce le mou hai yu hai shui zhong suo han liu suan yan nong du tiao jian xia shou qin shi hun ning tu zhong SO42-han liang fen bu sui qin shi shi jian de bian hua gui lv ,jie shi le hun ning tu zhong SO42-de chuan shu ji li 。(3)li yong fen li shi huo pu jin sen ya gan (SHPB)shi yan ji tong ,ce ding le shou liu suan yan qin shi hun ning tu chong ji ya su tiao jian xia de li xue xing neng ,de dao le gao ying bian lv xia shou liu suan yan qin shi hun ning tu ji ben li xue xing neng (ying li -ying bian qu xian 、kang ya jiang du 、dan xing mo liang 、feng zhi ying bian )、hong guan po huai te zheng deng sui qin shi rong ye nong du 、qin shi zuo yong shi jian ji jia zai ying bian lv de bian hua gui lv 。jie guo biao ming :sui zhao qin shi rong ye nong du ji qin shi zuo yong shi jian de zeng jia ,hun ning tu de kang ya jiang du 、dan xing mo liang xia jiang ming xian ,er feng zhi ying bian jia da ,hong guan po huai cheng du jia ju ;sui zhao jia zai ying bian lv de zeng jia ,hun ning tu de kang ya jiang du 、dan xing mo liang you suo di gao ,dan ji hong guan po huai cheng du ming xian zeng jia 。(4)jie zhu yu Xshe xian yan she yi ,ce ding le qin shi rong ye nong du ji qin shi zuo yong shi jian dui hun ning tu zhong shui hua chan wu ji qin shi chan wu han liang de ying xiang ;li yong sao miao dian jing (SEM)ce ding le gao ying bian lv xia shou liu suan yan qin shi hun ning tu de wei guan xing mao te zheng ,bao gua :lie xi de fa yo yu kuo zhan zhuang kuang 、wei guan po lie mo shi 、shui ni yu gu liao jiao jie mian chu po huai xing tai ji qin shi chan wu fen bu te zheng deng sui ying bian lv 、qin shi rong ye nong du yi ji qin shi zuo yong shi jian de bian hua gui lv 。yu shi yang hong guan po huai te zheng bi jiao ,you xiao de jie shi le shou liu suan yan qin shi hun ning tu zai gao ying bian lv zuo yong xia po lie de wei xi guan ji zhi 。(5)jie zhu yu sun shang li xue li lun ,yan jiu gao ying bian lv xia hun ning tu sun shang cheng du sui liu suan yan qin shi zuo yong shi jian de yan hua gui lv 。bing ji yu Weibullfen bu de tong ji sun shang mo xing ,jian li le tong shi kao lv liu suan yan qin shi he gao ying bian lv zai he ou ge zuo yong de hun ning tu sun shang yan hua fang cheng ji ben gou mo xing ,gai ben gou mo xing yu shi yan jie guo you jiao hao de yin zheng xing 。ben wen yan jiu cheng guo ke wei hai gong hun ning tu jie gou de nai jiu xing yan jiu di gong chong yao can kao 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国矿业大学的刘瑞雪,发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文,是一篇关于混凝土论文,硫酸盐侵蚀论文,高应变率论文,破裂机理论文,损伤本构方程论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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