混凝土動態(tài)力學性能試驗與理論研究.pdf

1、混凝土材料的動態(tài)性能是當前大型混凝土結構(如橋梁、高拱壩等)設計和抗震安全評價中的薄弱環(huán)節(jié)。本文在大量試驗基礎上對混凝土材料的動態(tài)性能及其發(fā)生機理進行了系統(tǒng)研究。 考慮到地震荷載作用下大型混凝土結構響應的特點，對混凝土進行了單向應力狀態(tài)下的動態(tài)拉、壓試驗，系統(tǒng)研究了應變速率對混凝土強度及變形特性的影響，分析了在不同應變速率下強度、彈性模量、泊松比、臨界應變以及吸能能力等特性的變化規(guī)律及其發(fā)生機理，給出了描述混凝土在不同應變速率下

2、應力應變曲線的表達式；并對混凝土的動態(tài)破壞過程進行了探討。 研究了混凝土材料在不同環(huán)境條件下的動態(tài)力學性能。對于處在不同環(huán)境下的混凝土結構，溫度和濕度是其必須考慮的兩個重要因素。本文對混凝土材料在不同溫度和濕度條件下的動態(tài)拉伸和壓縮性能進行了深入的分析，研究了在不同環(huán)境下混凝土動態(tài)強度和變形的變化規(guī)律；探討了混凝土材料動態(tài)特性的發(fā)生機理，對混凝土強度與變形的速率敏感性從物理意義上給出了合理解釋。 考慮到實際混凝土結構的受

3、力特點，研究了荷載歷史和加載方式對混凝土動態(tài)性能的影響作用。研究了混凝土在變幅循環(huán)荷載條件下的動態(tài)抗拉性能，考慮了初始靜態(tài)荷載大小、循環(huán)頻率以及循環(huán)增幅對混凝土動態(tài)強度和變形特性的影響；研究了不同初始靜態(tài)荷載大小對混凝土動態(tài)抗壓強度和變形特性的影響作用。對混凝土動態(tài)性能試驗數據處理方法進行了研究，提出了采用人工神經網絡方法對試驗數據進行處理的新途徑。 研究了混凝土材料在雙向應力狀態(tài)下的力學性能。試驗中采用兩種加載方式：一種為不同

4、應變速率下的雙向比例加載，另一種為保持一向恒定側壓下的動態(tài)壓縮試驗。研究了在雙向應力狀態(tài)下混凝土的強度、變形以及試件破壞形態(tài)隨應變速率的變化規(guī)律；建立了雙向應力狀態(tài)下考慮應變速率影響的強度公式，并對八面體應力空間中剪切破壞面隨應變速率的變化規(guī)律進行了探討。 對三向應力狀態(tài)下混凝土的動態(tài)性能進行了研究。試驗中使混凝土處于三向應力狀態(tài)：側向保持恒定的圍壓，軸向施加不同速率的動態(tài)壓縮荷載，研究了有圍壓條件下混凝土動態(tài)強度的變化規(guī)律，提