饱水混凝土常规三轴压缩力学特性研究.pdf
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1、2 0 1 5 年 第 3 期 (总 第 3 0 5 期 ) N u mb e r 3 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 0 5 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEoRETI CAL RE S EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 3 0 1 7 饱水混凝土常规三轴压缩力学特性研究 张永亮 ,姚华彦 , 朱大勇 ,李永池 ( 1 合肥工业大学 土木与水利工程学院, 安徽 合肥 2 3 0 0 0 9 ; 2 中国科学技术大学 近代力学系, 安徽 合肥 2 3 0
2、 0 2 7 ; 3 安徽省土木工程结构与材料省级实验室, 安徽 合肥 2 3 0 0 0 9 ) 摘要: 对饱水和干燥状态下的混凝土进行三轴和单轴压缩试验, 对比干燥状态下 的试验结果表明 : 饱水混凝土具有明显 的围 压效应, 抗压强度随着围压的增大显著提高 ; B r e s l e r P i s t e r 准则能更准确地描述混凝土强度的非线性特征 , 随围压 的增大, 饱水 和干燥混凝土的强度变化的趋势出现明显的差别 ; 相同围压下 , 饱水混凝土的抗压强度低 , 割线模量小, 峰值应变大 , 变形能力增 强; 饱水混凝土因水的影响表现出良好的延性。 关键词: 饱水混凝土 ; 围压
3、 ; 强度准则 ; 应力应变 中图分类号: T U 5 2 8 O 1 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 0 6 3 0 4 Re s e a r c h o n t h e c o n v e n t i o n a l t d a x i a l c o m p r e s s i v e p r o p e r t i e s o f s a t u r a t e d c o n c r e t e ZHANG Yo n g l i a n g , YAO Hu a ya n 1 , 2 ,3,ZHU Da yo n g
4、 , LI Yo n g c hi ( 1 S c h o o l o f c i v i l E n g i n e e r i n g, H e f e i U n i v e r s i t y of T e c h n o l o g y , He f e i 2 3 0 0 0 9, C h i n a ; 2 De p a r t me n t of Mo d e m Mech a n i c s , Univ e r s i t y o f S c i e n c e a n d T echno l o g y of C h i n a , H e f e i 2 3 0 0 2
5、 7 , C h i n a ; 3 A n h u i C i v i l E n gi n e e ri n g and Ma t e ri a l s L a b o r a t o r y , H e f e i 2 3 0 0 0 9 , C h i n a ) Abs t r a ct : I t f o c u s e s o n t h e d i f f e r e n t c o n f i nin g p r e s s u r e tr i a x i al c o mp res s i o n t e s ts an d u n i a x i al c o mp r
6、 e s s i o n t e s t s o n s a t u r a t e d and d r i e d c o n c r e t e Co mp a r e d wi t h the d r i ed c o n c r c c mech a ni c al t e s t t h e r e s u l t s s h o w ma t the s a t u r a t e d c o n c r e t e ha s o bv i o u s c o n finin g p r e s s u r e e f f e c t , a n d c o mp r es s i
7、 v e s tre n g th i n c r e a ses a s c o n finin g p r e s s u r e s i g n i fic an t l y i n c r e a s e d Br e s l e rP i s t e r c r i t e rion c a n d e s c rib e t h e n o n l i ne ar s tre n gt h c ha r a c t e r i s ti c s of c o n c r e t e mo r e a c c ura t e l y than o t h e r s , wh i l
8、 e the no nli n e a r t r e nd s a p p a r e n t d i ffe r e n c e s b e t we e n s a t ura t e d a n d d r y c o n c r e I n s a me c o nfi n i n g p r e s s ure, s a t u r a t e d c o n c r e t e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h i s l o w, the s e c a n t mod u l u s i s s ma l l , the p e a k
9、 s tra i n i s l arg e, and the c o n c r e t e d e f o r ma t i o n c a p a c i t y i s e n h anc e d S a t u r a te d c o n c ret e e x h i b i t s g o o d d u c t i l i ty d u e t o the e f f e c t s o f wa t e r Ke y wo r d s: s a t u r a t e d c o n c r e t e ; c o nfi n i n g p r e s s ure ; s
10、 t r e n g t h c ri t e r i o n ; s tr e s s s tr a i n 0 引言 在水环境 中工 作 的混凝 土 结构 , 如 桥 墩、 大坝 、 地 下 洞室以及海岸港 口结构物等 , 常处于饱水状态 , 使得混凝土 的力学性能受到孔隙水的影响。 随着含水量 的增加 , 混凝土 的材料力学性能会发生改变 , 在饱水状态与干燥状态下的差 别较大 - 3 3 。 R o s s i P等对湿态混凝土进行试验研究 , 主要讨 论动力荷载作用下 昆 凝土 中的 自由水对混凝土抗拉性能的 影响 。 王海龙 、 杜修力等 研究探讨 了饱水混凝土的 弹性模量和静动力
11、抗压强变化及机理。 这些研究 主要针对无约束 的饱水混凝土单轴受压或者 受拉性能进行分析。 大量试验 证明混凝土材料在围压 作用下其强度和韧性都有 明显 的提高 , 混凝土在多轴载荷下 的强度和本构也是 G B 5 0 0 1 0 -2 0 1 0 ( 混凝土结构设计规范 中新增内容的主要部分, 在理论和应用方面人们对此也进行 了较多的研究, 实际工程设计中, 经常要考虑材料的多轴受 力状态 , 因此本研究开展 了混凝土在干燥和饱水状态下 的三 轴压缩力学特性试验 , 研究探讨了饱水混凝土屈服准则及两 种状态下混凝土的强度和变形的变化规律, 同时, 为结构或 构件的设计计算提供依据。 1 试验
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