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《哈尔滨工业大学》 2011年
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基于双K模型的纤维混凝土I型断裂特性研究

左文锌  
【摘要】:虽然水泥混凝土路面具有使用寿命长、强度高、刚度大等优点,但由于其脆性易断裂的缺点,限制了水泥混凝土在高等级路面中的广泛应用,而聚丙烯纤维的加入改善了水泥混凝土路面的断裂性能,使得水泥混凝土的强度和韧性都有所提高。可是,尽管聚丙烯纤维混凝土已经出现近40年,学者们多集中在材料的抗压、抗折、抗冻、抗冲击等基本性能上,对其断裂性能却研究较少,因此,针对路面中最易出现的I型断裂行为本文对纤维混凝土进行了以下研究: 首先,利用数字散斑技术观测到了试验过程中纤维混凝土三点弯曲切口梁试件的水平位移场和水平应变场。通过对位移场和应变场的比较分析,发现纤维加入后可以提高混凝土的断裂性能; 其次,基于双K模型对素混凝土和纤维混凝土进行了分析,发现混凝土的起裂韧度与纤维掺量无关,而混凝土的失稳韧度受纤维掺量影响较大,随纤维掺量的增大而提高。此外,计算得到的断裂能也随着纤维掺量的增多而增大,其中,当纤维体积掺量达到3.2%时计算得到的断裂能达到了素混凝土断裂能的30余倍。同时还能发现,随着纤维参量的提高,纤维混凝土三点弯曲切口梁试验在开裂时体现出明显的塑性断裂行为; 最后,还利用ABAQUS大型有限元程序作为计算模拟平台,使用了混凝土断裂力学中内聚力模型模拟纤维混凝土三点弯曲切口梁试验,并将试验中确定的纤维混凝土断裂能作为软化曲线的控制指标进行计算。通过将模拟得到的荷载-裂缝张开角位移曲线同实测结果进行对比,发现有限元模型能够较为准确地预测材料的荷载峰值及其对应的裂缝张开角位移大小,但由于纤维的存在导致的材料开裂迟缓,延性行为增加等一些现象的模拟尚待进一步的研究。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U414

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张力伟;混凝土损伤检测声发射技术应用研究[D];大连海事大学;2012年
【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1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 林立志;李法新;;考虑弹塑性变形约束的裂纹尖端塑性区分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
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6 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 梁丰收;何光春;罗建美;;岸坡与斜坡道桩基相互作用及桩基减载措施[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
8 张新洁;谢哲东;;用于精密位移测量的视频引伸计系统的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 朱奎义;;车载式钢轨断面动态测量装置[A];发展重载运输技术适应经济社会建设——铁路重载运输货车暨工务学术研讨会论文集(工务部分)[C];2011年
10 刘金兴;邓守春;张晶;梁乃刚;;基于格构模型的混凝土动静态拉伸破坏试验数值模拟[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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3 杨勇;压力敏感性材料裂纹尖端场的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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10 于利刚;废橡胶粉的杂化改性及其对水泥基材料结构与性能的影响[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭昭亮;含有预置缺陷的膨胀环动态断裂行为研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 刘洋;斜坡混凝土振动密实成型试验研究[D];山东科技大学;2010年
3 解立波;浅埋暗挖隧道桩基托换技术可靠性分析[D];山东科技大学;2010年
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6 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
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8 房闯刚;重载交通普通公路长寿命路面典型结构研究[D];郑州大学;2010年
9 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
10 杨欢;连霍高速改扩建项目公路和桥涵工程检测与评价[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王毅娟;桥梁检测与监测技术的开发与应用[J];北京建筑工程学院学报;2003年02期
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7 徐世烺;赵艳华;;混凝土裂缝扩展的断裂过程准则与解析[J];工程力学;2008年S2期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张平;集成化声发射信号处理平台的研究[D];清华大学;2002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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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 赵艳华;混凝土断裂过程中的能量分析研究[D];大连理工大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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6 单凤枝;聚丙烯纤维混凝土的力学性能及其在桥面铺装中的应用研究[D];西南交通大学;2005年
7 孙继军;有限元的可视化开发[D];成都理工大学;2004年
8 邵晓蓉;聚丙烯纤维混凝土结构性能的试验研究[D];浙江大学;2006年
9 代树红;城市隐伏活断层破裂成灾的模型试验及DSCM方法的研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
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4 赵国藩;;序言[A];纤维水泥与纤维混凝土全国第四届学术会议论文集(一)[C];1992年
5 陈兴芬;胡显奇;;提高混凝土耐久性的新材料—玄武岩纤维[A];第七届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2008年
6 肖琦;贾玉琢;;纤维混凝土早龄期抗裂性能试验研究[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
7 马晓华;丁一宁;;不同纤维对高性能混凝土自由收缩和非自由收缩影响的试验研究[A];纤维混凝土的技术进展与工程应用——第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2006年
8 周建红;廖武华;;纤维混凝土在电力工程中的应用[A];纤维混凝土的技术进展与工程应用——第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2006年
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10 林智荣;姚立宁;施斌;何军拥;;玄武岩连续纤维混凝土动力性能的试验研究[A];纤维混凝土的技术进展与工程应用——第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 王建樊;纤维混凝土研究应用现状与前景(之一)[N];中国建材报;2007年
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4 本报记者 葛运溥特约记者 毕仁忠;我国路面材料应用研究取得重大突破[N];中国交通报;2007年
5 空军工程设计研究局 王璋水;纤维混凝土研究应用现状与前景(之二)[N];中国建材报;2007年
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7 记者 孙铁军 通讯员 严维新;奥米敢叫混凝土“无缝”[N];连云港日报;2008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 李贺东;超高韧性水泥基复合材料试验研究[D];大连理工大学;2009年
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7 邹定华;智能交通传感器关键材料的研究[D];武汉理工大学;2009年
8 邱继生;钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系计算理论及受力机理研究[D];西安建筑科技大学;2011年
9 苏项庭;基于粘结裂缝模型的非均匀准脆性材料断裂模拟研究[D];浙江大学;2011年
10 杨萌;钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 左文锌;基于双K模型的纤维混凝土I型断裂特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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4 吴文伟;纤维混凝土的力学性能试验研究及有限元分析[D];南京理工大学;2012年
5 邓雯琴;纤维混凝土的孔结构特征与耐久性分析[D];大连交通大学;2010年
6 傅招旗;火成岩纤维混凝土及砂浆的抗侵蚀性能试验研究[D];浙江工业大学;2012年
7 杨雯雯;纤维混凝土力学性能及耐久性能试验研究[D];山东大学;2012年
8 李荣建;GRC纤维在大跨径预应力混凝土桥梁中的应用研究[D];重庆交通大学;2010年
9 张红州;纤维混凝土界面性能及纤维作用机理研究[D];广东工业大学;2004年
10 杜明干;纤维混凝土细观力学模型与应用[D];清华大学;2004年
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