2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、第18卷第5期2015年1O月建筑材料學(xué)報(bào)JOURNALOFBUILDINGMATERIALSVol_18,NO5Oct,2015文章編號:1007—9629(2O15)O5一O847一O5雙向應(yīng)力下碾壓混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能王懷亮。(1大連大學(xué)建筑工程學(xué)院,遼寧大連116622;2河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京210098)摘要:對含層面碾壓混凝土試塊進(jìn)行了不同加載速率下的雙軸壓和雙軸拉壓試驗(yàn),系統(tǒng)研究了加載速率

2、對碾壓混凝土強(qiáng)度及變形特性的影響結(jié)果表明:在層面處理良好的情形下,碾壓混凝土的拉壓強(qiáng)度隨加栽速率以及側(cè)向壓力的變化規(guī)律,與常態(tài)混凝土動(dòng)態(tài)拉壓試驗(yàn)及雙軸試驗(yàn)的變化規(guī)律有一定的相似性根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了針對不同應(yīng)力狀態(tài)下碾壓混凝土的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則,為評價(jià)爆炸及地震等動(dòng)荷栽作用下碾壓混凝土工程結(jié)構(gòu)的響應(yīng)提供了參考。關(guān)鍵詞:碾壓混凝土;雙向應(yīng)力狀態(tài);加載速率;破壞模式;破壞準(zhǔn)則中圖分類號:TU375文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:103969/jissn10

3、079629201505023DynamicPropertiesofRCCinBiaxialStressStatesWANGHuailiang’。(1CivilandArchitecturalEngineeringCollege,DalianUniversity,Dalian116622,China;2StateKeyLaboratoryofHydrologyWaterResourcesandHydraulicEngineering,H

4、ohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Biaxialcompressiveandcompressivetensileloadingtestsoncubicrollercompactedconcrete(RCC)specimenswithinterfaceswereconductedatdifferentloadingratesTheeffectofloadingratesonthedyn

5、amicstrengthanddeformationpropertiesofRCCwasinvestigatedTheresultsshowthatthechangeruleofstrengthwithloadingrateandlateralstressfortheRCCsampleswithwelltreatedinterfacesiSsimilarwiththatofconventionalconcretemateria1unde

6、rdynamicextension。compressionandbiaxialtestsBasedontheexperimentalresults,dynamicfailurecriteriaareproposedtocharacterizeboththeeffectofloadingrateandtheeffectoflateralstressonthestrengthofRCCunderbiaxialstressstates,whi

7、chprovidereferenceforassessmentofthesafetyofRCCstructureunderdynamicloadssuchasexplo—sionandearthquakeKeywords:rollercompactedconcrete(RCC);biaxialstressstate;loadingrate;failuremode;failurecriteria碾壓混凝土(RCC)是用振動(dòng)碾壓實(shí)的超干硬性

8、混凝土,其特點(diǎn)是坍落度為零,膠凝材料用量小,并高摻粉煤灰等摻和料以降低水化熱Li和Chai等L】對RCC結(jié)構(gòu)的斷裂性能和層間滲透問題進(jìn)行了大量的研究,取得了豐碩的成果但在實(shí)際工程中,大多數(shù)水工RCC大壩多建在高烈度地震區(qū),壩體處在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下在地震作用下,混凝土的應(yīng)變率可達(dá)10~1OS_。,比靜態(tài)應(yīng)變率高2~3個(gè)數(shù)量級,此時(shí)混凝土的率敏感效應(yīng)不可忽視Yan和Wu等[3對普通混凝土的動(dòng)態(tài)拉、壓性能及多軸應(yīng)力條件下的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度指標(biāo)和破壞特

9、性進(jìn)行了研究,為常規(guī)混凝土水壩的抗震安全分析提供了試驗(yàn)依據(jù)對于RCC動(dòng)態(tài)性能,只有Zhang和王懷亮等[673開展了單向應(yīng)力狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)拉、壓試驗(yàn)研收稿日期l2014—03—09;修訂日期:2014—05—27基金項(xiàng)目:河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(2013491811);清華大學(xué)深圳研究生院一城市資源循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心開放基金資助項(xiàng)目(URRT2014006)第一作者:2EtT~i(1979),

10、男,河南鄭州人,大連大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師,博士Email:whuailiang@163corn學(xué)兔兔www.xuetutu.com第5期王懷亮:雙向應(yīng)力下碾壓混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能849軸壓下,試件無側(cè)向約束,隨著應(yīng)變速率的提高,其破壞時(shí)產(chǎn)生的碎片有增多趨勢,如圖4所示這說明高應(yīng)變速率下RCC的脆性變大含層面試件由于對層面進(jìn)行了處理,因此破壞形態(tài)與本體試件相差不大,并且與常態(tài)混凝土破壞形態(tài)相似引圖4不同應(yīng)變速率下含層面RCC試件的單軸壓破

11、壞形態(tài)Fig4TypicalfailuremodeofRCCsubjectedtodifferentstrainratesunderuniaxialcompression22極限強(qiáng)度和破壞準(zhǔn)則221單軸動(dòng)態(tài)強(qiáng)度規(guī)律圖5為含層面RCC單軸強(qiáng)度隨加載速率的變化規(guī)律與文獻(xiàn)[9—10]的結(jié)果類似,隨著應(yīng)變速率的增加RCC的單軸拉、壓強(qiáng)度均呈增加趨勢,其中抗壓強(qiáng)度的提高幅度比劈裂抗拉強(qiáng)度的提高幅度小定義動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增長因數(shù)DIF為動(dòng)荷載下的強(qiáng)度與靜載

12、下的強(qiáng)度比值文獻(xiàn)[11]x/普通混凝土及鋼纖維混凝土的試驗(yàn)結(jié)果表明,混凝土的DIF與應(yīng)變速率的對數(shù)接近線性關(guān)系通過線性回歸分析,得到RCC動(dòng)態(tài)拉壓強(qiáng)度增長系數(shù)與應(yīng)變速率之間的計(jì)算式如下:f,d//’一1863901745lg~ld/f一12609005241ge‘Testdataunderuniaxialcompresston:Averagestrengthunderuniaxialcompression:oTestdataunders

13、plittingtension:Averagestrengthundersplittingtension:——Fittedline圖5加載速率對含層面RCC單軸強(qiáng)度的影響Fig5Influenceofloadingratesonuniaxia1strengthofRCC式中:,a,,為當(dāng)前應(yīng)變率下RCC的單軸抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度,MPa;ff為靜態(tài)加載條件下RCC的單軸抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度,MPa;為當(dāng)前的應(yīng)變速率,S~222雙軸拉

14、壓強(qiáng)度規(guī)律圖6為不同加載速率下含層面RCC劈裂抗拉強(qiáng)度隨側(cè)壓的變化趨勢由圖6可見:雙軸拉壓應(yīng)力狀態(tài)下,當(dāng)加載速率相同時(shí),隨側(cè)壓應(yīng)力的提高,RCC的平均劈裂抗拉強(qiáng)度降低;在相同側(cè)壓力下,隨加載速率數(shù)量級的提高,RCC的平均劈裂抗拉強(qiáng)度提高為了便于實(shí)際應(yīng)用,建立了考慮側(cè)壓應(yīng)力和加載速率的統(tǒng)一破壞準(zhǔn)則即:f二]btd—q1q2lgq3口(1)utsDs式中:a為側(cè)壓應(yīng)力比系數(shù),a—/f。為側(cè)壓應(yīng)力,MPa;fbta為雙軸拉壓應(yīng)力條件下的動(dòng)態(tài)劈

15、裂抗拉強(qiáng)度,MPa;,。為當(dāng)前動(dòng)態(tài)加載速率和靜態(tài)加載速率,kN/s;q1,q,q。為回歸系數(shù)圖6不同加載速率下側(cè)壓應(yīng)力對含層面RCC劈裂抗拉強(qiáng)度的影響Fig6Changeofsplittingtensilestrengthwithlateralstressatdifferentloadingrates通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸,q,q,q。分別為1O2。005,一022,復(fù)相關(guān)系數(shù)為0814,變異系數(shù)為0146由圖6可見,實(shí)測數(shù)據(jù)與擬合直線基本

16、吻合223雙軸抗壓強(qiáng)度規(guī)律圖7為不同加載速率下含層面RCC抗壓強(qiáng)度隨側(cè)壓的變化趨勢從圖7可以看出:RCC雙軸抗壓強(qiáng)度隨著加載速率的提高而增加,并且該強(qiáng)度隨應(yīng)變率提高的幅度與側(cè)壓應(yīng)力水平有關(guān)這一結(jié)論與文獻(xiàn)[12]雙軸比例加載條件下動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果類似從圖7還可以看出,在同一應(yīng)變率下,RCC的雙軸抗壓強(qiáng)度較單軸抗壓強(qiáng)度有明顯提高,且在低應(yīng)變速率下,雙軸抗壓強(qiáng)度的增長更為明顯在較高加載速率下,側(cè)向恒定壓力對RCC的增強(qiáng)作用有所減弱學(xué)兔兔w

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