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《太原理工大学》 2004年
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混凝土静态和动态力学性能的实验研究

闫晓鹏  
【摘要】:交通设施、海岸设施、核电站、化工厂等建筑物经常受到冲击载荷的作用。近年来,随着现代技术的发展,特别是国防防御工程的发展,对建筑物抗御各种突加载荷和爆炸载荷能力的研究日益受到极大关注。 混凝土结构所遭遇到的荷载的应变率变化很大,由于混凝土是率敏感材料,因而混凝土结构的强度、刚度、脆性都要受到加载速率的影响。显然,此时仍用混凝土的静态力学参数进行计算会产生很大的误差。所以正确认识混凝土在不同应变率条件下的材料特性和混凝土的动态力学性能是一项十分重要而且非常迫切的任务。 本文主要对混凝土的静态和动态力学性能进行了实验研究。首先对混凝土在不同应变率条件下的材料特性研究的进展作了综述,简要介绍了混凝土静态劈裂拉伸实验原理,在此基础上,借助于有限元程序LS-DYNA对混凝土动态劈裂拉伸的实验过程进行了数值模拟,观察了试件中应力分布及变化,验证了动力实验的有效性,为进一步改进实验方法提供了数值模拟结果;并对混凝土进行了静态劈裂拉伸实验、静态压缩实验和弹性模量的测定,为混凝土的动态力学性能研究做了前期的准备工作:其次,本文做了大量的混凝土动态力学性能实验,主要研究了应变率对混凝土动态压缩力学性能和动态拉伸力学 太原理工大学硕士研究生学位论文 性能的影响,初步探讨了在动态劈裂拉伸实验中混凝土圆柱体 平面的裂纹扩展顺序与速度。结果显示:随着冲击杆撞击速度 的提高,试件中应变率的增大,混凝土的动态抗拉强度和动态 抗压强度都相应地有不同比例的增加;同时在实验的基础上, 总结了应变率对混凝土抗拉和抗压强度的影响。无论是抗拉强 度还是抗压强度,在相应的应变率超过一定值后都会有一个较 大比例的增加,也就是存在一个临界应变率。抗拉强度的临界 应变率大约是2s‘’;抗压强度的临界应变率大约是405-’。并且 当超过各自的临界应变率后,抗拉强度比抗压强度的增加比例 要大得多。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU528

【引证文献】
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1 闫晓鹏;混凝土静态和动态力学性能的实验研究[D];太原理工大学;2004年
2 张向荣;考虑损伤的混凝土非线性粘弹性本构关系研究[D];湘潭大学;2002年
3 李宝平;水溶性高分子纤维增强水泥砂浆、混凝土力学性能试验研究[D];西安理工大学;2003年
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8 张明轩;混凝土结构工程施工质量调查研究[D];浙江大学;2004年
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10 王玉锁;新型混凝土复合早强剂的研究[D];西南交通大学;2004年
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