混凝土单轴动态受拉损伤试验研究

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混凝土结构在使用过程中不可避免地要遭受地震、爆炸、冲击等动态荷载作用,而混凝土在动态荷载作用下其动态力学特性和静态特性有着比较明显的差异。由于混凝土动力试验比较复杂,对试验设备刚度及精度等的要求较高,以及试验方法的不同等原因,不同的研究者得出的结论并不完全相同,甚至互相矛盾。而且在这些研究中,大多数是关于混凝土动态特性的试验,关于损伤的试验较少,关于受压的试验多,关于受拉的试验少,因此有必要对混凝土在动态受拉荷载作用下的动态特性和损伤特性进行深入的研究。本文根据混凝土受拉试验特点,选择并介绍了混凝土动态受拉试验设备,并根据试验设备性能,设计了合理的混凝土强度等级和试验方法。考虑到地震荷载作用下大型混凝土结构响应的特点,选择合理的应变率范围,研究了混凝土在动态单轴直接拉伸荷载作用下的损伤演化规律,分析了不同应变率下混凝土动态受拉强度、弹性模量、临界应变、泊松比和吸能能力的变化。分析了内变量以及内变量变化率与混凝土抗拉强度之间的关系,为建立混凝土动态受拉损伤本构模型打下基础。对混凝土先施加一次不同大小的动态荷载历史,以切线模量的退化来表征损伤,研究了混凝土在经历荷载历史后损伤演化规律,分析了荷载历史对混凝土动态抗拉强度、弹性模量、临界应变、泊松比和吸能能力的影响。先对混凝土进行20次动态循环荷载作用,研究了动态循环荷载历史后混凝土动态受拉损伤演化的规律,并分析了混凝土动态抗拉强度、弹性模量、临界应变、泊松比和吸能能力的变化。
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