鋼纖維混凝土靜力損傷研究
根據(jù)國內(nèi)外已有的研究成果,對鋼纖維混凝土靜力損傷和疲勞損傷進行了研究,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1、給出了將試驗得到的4點彎曲梁的荷載-撓度曲線轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的方法;根據(jù)能量等效原理和weibull統(tǒng)計分布理論推導(dǎo)了鋼纖維混凝土在單向荷載作用下的本構(gòu)模型及其損傷模型,只要能準(zhǔn)確的測定出試件的彈性模量、峰值應(yīng)力以及相應(yīng)的峰值應(yīng)變,就能得到其單向荷載作用下的本構(gòu)方程和損傷演變方程。2、靜載破壞可看成是特殊的疲勞破壞,即極限強度加載下,承受一個循環(huán)的疲勞破壞。在此過程中,損傷也是一個逐步累積的過程。借鑒疲勞損傷的分析方法,基于損傷力學(xué)推導(dǎo)了單軸加載作用下描述損傷變量與應(yīng)變關(guān)系的損傷演變方程。根據(jù)應(yīng)變等效原理,得到對應(yīng)的本構(gòu)方程。3、對鋼纖維再生混凝土和鋼纖維卵石混凝土彎曲疲勞性能進行了試驗研究,得到不同應(yīng)力水平(S=0.7,0.75,0.8,0.85)下的疲勞壽命。分析結(jié)果表明:應(yīng)力水平S與對數(shù)疲勞壽命lgN成直線關(guān)系,相關(guān)系數(shù)在0.99以上,因鋼纖維和粗骨料之間的界面連接強度不同,在任何應(yīng)力水平下鋼纖維再生混凝土的疲勞壽命都比鋼纖維卵石混凝土大。綜合已有文獻(xiàn)回歸得到的彎曲疲勞載荷作用下的疲勞壽命方程,可作為彎曲疲勞荷載作用下疲勞壽命的估算。鋼纖維再生混凝土和鋼纖維卵石混凝土彎曲疲勞應(yīng)變演化曲線呈現(xiàn)三階段發(fā)展規(guī)律,隨著循環(huán)比的增加,鋼纖維再生混凝土的疲勞應(yīng)變比鋼纖維卵石混凝土的疲勞應(yīng)變發(fā)展慢。由此可見,利用再生骨料作為粗骨料的鋼纖維再生混凝土不僅能“變廢為寶”,減少環(huán)境污染,實現(xiàn)資源的重復(fù)利用,而且其疲勞壽命和疲勞應(yīng)變發(fā)展都優(yōu)于鋼纖維卵石混凝土。4、利用威布爾分布和對數(shù)正態(tài)分布對鋼纖維再生混凝土和鋼纖維卵石混凝土的疲勞壽命試驗結(jié)果進行檢驗,結(jié)果表明本次試驗的彎曲疲勞壽命較好地服從對數(shù)正態(tài)分布和兩參數(shù)威布爾分布。不同存活率P和應(yīng)力水平S下,單對數(shù)疲勞方程和雙對數(shù)疲勞方程的線性關(guān)系是成立的,其相關(guān)系數(shù)R均在0.99以上;存活率P對鋼纖維卵石混凝土的回歸系數(shù)B和b影響很小,可取其平均值作為通用結(jié)果,而存活率P對鋼纖維卵石混凝土各回歸系數(shù)影響很小,可取其平均值作為通用結(jié)果。5.通過對二級配鋼纖維混凝土疲勞試驗數(shù)據(jù)進行回歸,提出了二級配鋼纖維混凝土彎曲疲勞方程,其回歸系數(shù)可以達(dá)到0.971以上,比采用其他擬合公式更接近試驗結(jié)果。
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