混凝土結(jié)構(gòu)材料的干縮斷裂機理研究

發(fā)布時間：2020-07-10 21:26

【摘要】：結(jié)構(gòu)工程中由于氣候原因和混凝土水灰比的降低,常常會引起混凝土的干縮變形。由于混凝土材料本身的抗拉強度比較低,特別是早期強度更低,當結(jié)構(gòu)有約束作用,拉應(yīng)力超出混凝土本身極限抗拉強度時,會引起結(jié)構(gòu)開裂。一般認為材料結(jié)構(gòu)的宏觀破壞,是由于細觀要素的變化形成的。為此,本文首先從細觀角度對宏觀裂縫模型進行探討;然后在干縮試驗的基礎(chǔ)上,分析受限條件下混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成機理及纖維的阻裂作用,并與有限元模擬結(jié)構(gòu)進行對比。研究的具體內(nèi)容如下:(1)基于宏觀裂縫端部存在條形損傷帶,結(jié)合細觀力學(xué)的分析方法,評估了宏觀間隙前損傷過程區(qū)中微裂紋的應(yīng)力與變形之間的關(guān)系;并獲得損傷因子、損傷區(qū)域中力學(xué)參數(shù)的函數(shù)以及計算斷裂過程失穩(wěn)應(yīng)力強度因子的方法。(2)對自由收縮混凝土、受限收縮混凝土以及受限收縮鋼纖維混凝土進行干縮試驗,得出不同結(jié)構(gòu)混凝土干縮現(xiàn)象。并通過ABAQUS有限元軟件實現(xiàn)對受限結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬,與試驗結(jié)果對比分析受限混凝土干縮裂縫形成機理。(3)建立力學(xué)模型,分析受限混凝土干縮開裂機理及干縮應(yīng)變的估算方法,與國際上提出的不同干縮預(yù)測模型進行對比。引入纖維橋聯(lián)力學(xué)模型,分析鋼纖維對混凝土的阻裂作用,討論單根纖維的力學(xué)性能。(4)根據(jù)圓環(huán)結(jié)構(gòu)特點,探討影響結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要因素,并根據(jù)力學(xué)理論分析結(jié)構(gòu)裂縫的形成,然后通過ABAQUS有限元模擬且對照相應(yīng)的干縮開裂實驗�；诜蔷€性擴散理論,探討應(yīng)用ANSYS有限元中的溫度模塊實現(xiàn)對混凝土濕度場的有限元分析。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU528
【圖文】：

圓環(huán)圖,長方體,混凝土干縮,受限

青島理工大學(xué) 工學(xué) 碩士學(xué) 位論文第3章受限長方體混凝土結(jié)構(gòu)干縮試驗與數(shù)值模1引言混凝土開裂不僅與其干縮特性有密切的聯(lián)系，也與混凝土本身結(jié)構(gòu)特點的關(guān)系。如下圖所示的兩種結(jié)構(gòu)，一種是中間受約束的長方體結(jié)構(gòu)，一種受約束的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，很明顯這兩種結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的特點有所不同。

砂漿,表面,試驗?zāi)?抹平

青島理工大學(xué) 工學(xué) 碩士學(xué) 位論文左右，將攪拌均勻的水泥砂漿加入到事先準備好的模具中，保持砂漿略高于試驗?zāi)＞撸饎?5min 左右，直到砂漿表層出現(xiàn)一層水膜，如圖 3.3 所示，抹平砂漿表面，再在砂漿上鋪一層塑料薄膜，如圖 3.4 所示，防止水分的蒸發(fā)；

混凝土試件,砂漿,試驗?zāi)?抹平