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《大连理工大学》 2006年
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混凝土动态力学性能试验与理论研究

闫东明  
【摘要】:混凝土材料的动态性能是当前大型混凝土结构(如桥梁、高拱坝等)设计和抗震安全评价中的薄弱环节。本文在大量试验基础上对混凝土材料的动态性能及其发生机理进行了系统研究。 考虑到地震荷载作用下大型混凝土结构响应的特点,对混凝土进行了单向应力状态下的动态拉、压试验,系统研究了应变速率对混凝土强度及变形特性的影响,分析了在不同应变速率下强度、弹性模量、泊松比、临界应变以及吸能能力等特性的变化规律及其发生机理,给出了描述混凝土在不同应变速率下应力应变曲线的表达式;并对混凝土的动态破坏过程进行了探讨。 研究了混凝土材料在不同环境条件下的动态力学性能。对于处在不同环境下的混凝土结构,温度和湿度是其必须考虑的两个重要因素。本文对混凝土材料在不同温度和湿度条件下的动态拉伸和压缩性能进行了深入的分析,研究了在不同环境下混凝土动态强度和变形的变化规律;探讨了混凝土材料动态特性的发生机理,对混凝土强度与变形的速率敏感性从物理意义上给出了合理解释。 考虑到实际混凝土结构的受力特点,研究了荷载历史和加载方式对混凝土动态性能的影响作用。研究了混凝土在变幅循环荷载条件下的动态抗拉性能,考虑了初始静态荷载大小、循环频率以及循环增幅对混凝土动态强度和变形特性的影响;研究了不同初始静态荷载大小对混凝土动态抗压强度和变形特性的影响作用。对混凝土动态性能试验数据处理方法进行了研究,提出了采用人工神经网络方法对试验数据进行处理的新途径。 研究了混凝土材料在双向应力状态下的力学性能。试验中采用两种加载方式:一种为不同应变速率下的双向比例加载,另一种为保持一向恒定侧压下的动态压缩试验。研究了在双向应力状态下混凝土的强度、变形以及试件破坏形态随应变速率的变化规律;建立了双向应力状态下考虑应变速率影响的强度公式,并对八面体应力空间中剪切破坏面随应变速率的变化规律进行了探讨。 对三向应力状态下混凝土的动态性能进行了研究。试验中使混凝土处于三向应力状态:侧向保持恒定的围压,轴向施加不同速率的动态压缩荷载,研究了有围压条件下混凝土动态强度的变化规律,提出了考虑应变速率影响的强度准则;并对混凝土材料在不同围压下以及不同应变速率下的变形特性进行了深入分析。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU528

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 白卫峰;混凝土损伤机理及饱和混凝土力学性能研究[D];大连理工大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吕培印;混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究[D];大连理工大学;2002年
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3 肖诗云;混凝土率型本构模型及其在拱坝动力分析中的应用[D];大连理工大学;2002年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 曲嘉;钢纤维混凝土劈拉强度的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
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7 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
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9 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
10 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
3 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
4 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
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6 鲁博文;预应力混凝土箱梁非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
7 张圣言;掺纳米SiO_2钢纤维混凝土力学性能试验研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘保东;李鹏飞;李林;康银庚;;混凝土含水率对强度影响的试验[J];北京交通大学学报;2011年01期
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8 白卫峰;陈健云;范书立;;饱和混凝土单轴拉伸动态统计损伤本构模型[J];防灾减灾工程学报;2009年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吕培印;混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究[D];大连理工大学;2002年
2 肖诗云;混凝土率型本构模型及其在拱坝动力分析中的应用[D];大连理工大学;2002年
【相似文献】
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7 梁增友;段卓平;刘彦;王兴;孙昊;;混凝土介质中爆炸的数值模拟及试验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
8 华雪;曹毅;夏逸平;陶西贵;;侵彻混凝土材料的工程费效比分析[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
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6 王本彦;瓦楞纸箱测试浅探[N];中国包装报;2008年
7 魏双林;石墨降膜吸收器造福氯碱环保[N];中国化工报;2008年
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9 李全宏 王建国;晋城“问题水泥”多多[N];山西日报;2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 贾屹海;Na-粉煤灰地质聚合物制备与性能研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
6 刘长春;粘塑性统一本构理论及其在混凝土中的应用[D];大连理工大学;2007年
7 刘日鑫;胶粉/废砂/水泥混凝土材料的研究[D];昆明理工大学;2007年
8 冷飞;基于热力学原理的混凝土本构模型及其在大坝地震分析中的应用[D];大连理工大学;2008年
9 朱浩;车用铝合金变形损伤和断裂机理研究与材料表征及有限元模拟[D];兰州理工大学;2008年
10 曾俊杰;高性能管桩混凝土材料设计与节能制备技术研究[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张剑;混凝土动态受压损伤试验研究[D];大连理工大学;2008年
2 胡跃东;氯离子环境下混凝土耐久性研究[D];大连海事大学;2008年
3 王兴舟;纤维混凝土塑性收缩性能研究[D];吉林大学;2007年
4 岳汉威;岩石、混凝土材料的接触损伤及冲击球压法评价研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
5 马建福;聚能装药结构对混凝土侵彻作用研究[D];中北大学;2007年
6 朱蕾;组织多普勒成像技术评价冠心病患者节段心肌功能的临床研究[D];南京医科大学;2004年
7 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
8 杨柳;三维编织复合材料压缩性质的应变率效应[D];东华大学;2005年
9 荣健;经编多轴向针织复合材料高应变率下的拉伸性能研究[D];东华大学;2006年
10 李旺;三维正交机织复合材料的制造和高应变率压缩行为的研究[D];东华大学;2006年
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