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超低温环境下钢筋的力学性能试验研究

作　者: 裴家明
导　师: 于敬海；谢剑
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 超低温钢筋拉伸试验强度应力应变曲线
分类号: TU511.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文主要对超低温环境下钢筋的力学性能进行了试验研究，该课题是自然科学基金项目（51078260）“超低温环境下钢筋混凝土材料性能试验研究”的子课题。根据试验的要求，在电子万能试验机配上自主设计的超低温环境箱及螺纹拉伸夹具，利用液氮对试件进行降温，并在超低温环境下完成相应的试验研究，主要包括以下几方面：1、调研国内外的降温保温设备，结合天津大学材料实验室的实际情况，自主设计了超低温环境箱及螺纹拉伸夹具；2、超低温试验选用HRB335、HRB400、低温钢筋三种钢筋制作试验试件，试验试件分为A、B、C3个大组，试验选择20℃、-40℃、-80℃、-100℃、-120℃、-140℃和-165℃7个温度点，共制作21组试件，每组3个，总共63个。通过超低温试验及分析，可以得到以下结论：1、随着温度的降低，钢筋的屈服强度fy和抗拉强度fu都有不同程度的提高；2、随着温度的降低，钢筋的断后伸长率δ和断后收缩率ψ都减小，说明钢筋的塑性随着温度的降低而减小；3、温度对钢筋弹性模量Es的影响不是很明显，弹性模量E基本围绕着某一定值上下波动，与温度变化的相关性不是很大；4、不同温度环境下，钢筋的应力应变曲线的形状没有多大变化；5、随着温度的降低，钢筋的极限应变不断减小，说明随着温度降低钢筋的塑性在减小，脆性在增大；6、随着温度降低，钢筋逐渐由韧性断裂向脆性断裂转变。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-20
  1.1 问题的提出  7-9
  1.2 国内外研究现状  9-17
    1.2.1 国外研究现状  9-13
    1.2.2 国内研究现状  13-16
    1.2.3 主要结论  16
    1.2.4 存在的主要问题  16-17
  1.3 本文研究的主要内容  17-18
    1.3.1 试验设备的设计与制作  17-18
    1.3.2 超低温环境下钢筋的力学性能试验  18
  1.4 研究方法及意义  18-20
    1.4.1 研究方法  18
    1.4.2 主要意义  18-20
第二章降温保温方案  20-31
  2.1 常用低温试验装置  20-24
    2.1.1 降温设备  20-22
    2.1.2 保温设备  22-23
    2.1.3 已有低温试验设备  23-24
  2.2 降温方法  24-25
  2.3 降温回温试验  25-29
    2.3.1 试验目的  25
    2.3.2 试验准备  25-26
    2.3.3 试验过程  26-27
    2.3.4 试验结果  27-29
  2.4 降温保温方案  29-31
第三章试验准备  31-44
  3.1 试验加载装置  31-32
  3.2 降温保温设备  32-36
    3.2.1 降温保温方法  32-33
    3.2.2 超低温环境箱设计与制作  33-36
  3.3 标准拉伸试件设计与制作  36-38
  3.4 螺纹拉伸夹具设计与制作  38-40
  3.5 测量仪器仪表  40-44
    3.5.1 试件尺寸测量仪器  40-41
    3.5.2 应变测量仪器  41-42
    3.5.3 温度测量仪器  42-44
第四章超低温环境下钢筋的力学性能试验  44-78
  4.1 标准试件的设计与制作  44-45
  4.2 试验过程  45-52
    4.2.1 应变片粘贴  45-47
    4.2.2 尺寸测量  47-50
    4.2.3 试验步骤  50-52
  4.3 试验现象及分析  52-53
  4.4 试验结果及分析  53-78
    4.4.1 钢筋强度指标的试验结果及分析  53-62
    4.4.2 钢筋塑性指标的试验结果及分析  62-73
    4.4.3 钢筋弹性模量的试验结果及分析  73-76
    4.4.4 钢筋应力应变曲线的试验结果及分析  76-78
第五章结论与展望  78-80
  5.1 主要结论  78-79
  5.2 展望  79-80
参考文献  80-83
发表论文和科研情况说明  83-84
致谢  84

超低温环境下钢筋的力学性能试验研究

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