考慮環(huán)境濕度影響的混凝土材料及結(jié)構(gòu)動力性能研究.pdf

1、對于常年工作在水環(huán)境中的跨海大橋、高拱壩、海洋平臺等以及經(jīng)洪水浸泡后的混凝土結(jié)構(gòu)，環(huán)境濕度必然引起混凝土材料及結(jié)構(gòu)內(nèi)部含水率發(fā)生變化，進而影響混凝土材料及結(jié)構(gòu)的動力性能。因此，開展含水率對混凝土材料及結(jié)構(gòu)動力性能影響的研究顯得尤為重要。
　　本文主要通過理論和試驗結(jié)合的方法分析了含水率對混凝土材料的彈性模量及耗能特性的影響，并將材料耗能與結(jié)構(gòu)耗能相結(jié)合，計算分析不同含水率對混凝土結(jié)構(gòu)動力特性及動力響應(yīng)的影響。具體方法及結(jié)論如下:<

2、br>　　(1)結(jié)合含水率對混凝土彈性模量影響的試驗，研究分析了彈性模量與含水率的關(guān)系，并探討了影響機理，研究表明混凝土材料的彈性模量隨含水率的增大而增大;并結(jié)合懸臂模型梁的動力試驗研究了濕度相關(guān)自振頻率規(guī)律，結(jié)果表明隨著含水率的增大，自振頻率也隨之增大。
　　(2)設(shè)計試驗研究了含水率對混凝土材料阻尼耗能的影響，隨著含水率的增大，混凝土材料耗能增大;擬合了混凝土材料耗散能量、損耗因子和含水率的關(guān)系公式，從混凝土組分、界面過渡區(qū)以

3、及水自身初步分析了環(huán)境濕度影響下混凝土材料的阻尼耗能微觀機理。
　　(3)根據(jù)粘彈性材料本構(gòu)模型計算混凝土的粘性系數(shù)，其隨含水率的增大而減小;根據(jù)復(fù)阻尼理論并結(jié)合濕度影響得到混凝土材料的阻尼耗能系數(shù)計算公式;任意截面形式的受彎構(gòu)件在任意荷載類型下的損耗因子及結(jié)構(gòu)的阻尼比除了與材料本身的阻尼耗能特性相關(guān)外，還與結(jié)構(gòu)的截面形式、荷載類型、約束類型以及應(yīng)力幅值有關(guān);以受彎懸臂梁構(gòu)件為例得出濕度相關(guān)結(jié)構(gòu)阻尼比的計算公式。
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