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纤维混凝土大变形阻尼性能的试验研究

孙莹莹  
【摘要】:在混凝土结构的设计中,阻尼取值在计算时一般是选取规范规定的常数5%,但是国内外已经有大量的试验研究表明建筑物受力过程中阻尼值取常数是不合理的,因此对混凝土不同变形阶段的阻尼值研究是十分重要的,随着纤维混凝土的普及率越来越高,对纤维混凝土材料的阻尼值研究就显得非常必要。 本文拟研究不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土的本构关系曲线,采用了敲击法对纤维混凝土在不同残余变形下的阻尼值进行测量,同时运用相位差法对不同的受力状态下的纤维混凝土的阻尼进行测量。总结小变形情况下的阻尼值随应变变化的规律,同时找出了纤维混凝土承载时,大变形情况下的阻尼值随应变变化的趋势。 针对纤维混凝土阻尼的测量方法和阻尼与应变之间的关系,主要需要做以下的工作: (1)纤维混凝土的研究,主要是纤维混凝土的强度和极限应变及其本构关系的研究。 (2)阻尼测量方法的研究,采用敲击法对纤维混凝土小变形情况下的阻尼值进行测量,找出小变形情况下阻尼与应变之间的关系,阻尼与纤维掺量之间的关系。 (3)进一步采用相位差法对对阻尼和应变之间的关系进行研究。测出大变形情况下的纤维混凝土阻尼,整理分析出阻尼与应变之间的关系。 本文主要创新点在于,研究出新的阻尼测试方法来测量试块的阻尼,并测量出阻尼随应变变化的趋势。新的方法是运用试块在受到外部低频的激振荷载后,采用信号采集装备同时采集应力-时间和应变-时间的信号曲线,分析后得到阻尼的值,相比较于敲击法测量阻尼的方法有以下优点: (1)不受大试件的尺寸限制,这种方法可以使用于尺寸较大的混凝土构件,测试方法简单,计算分析也可以在软件中直接完成。 (2)不受加载系统的制约,由于采集应力应变的方法可以不受加载装置的制约,所以可以测出试件承载状态下的不同应变情况的阻尼值。 (3)测试简便,一般的传感器对信号的采集会受到外界的诸多干扰,相位差法是直接采集材料本身的应力应变,不会受到外界的过多影响,以致影响测量结果。


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