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各种应力状态下活性粉末混凝土的本构关系和破坏准则

作　者: 秦鑫
导　师: 余自若
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁与隧道
关键词: 活性粉末混凝土 复杂应力状态 本构关系 破坏准则 随机损伤
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称为RPC)具有超高强度、高韧性、高耐久性等特点,目前在隧道及地下工程和水利工程等领域都有应用。本文基于现有单轴拉、压及二轴压—压试验结果,建立了考虑随机损伤的本构关系,进行了不同围压下活性粉末混凝土的三轴受压力学性能试验,研究了各个应力状态下的破坏准则。主要完成的工作如下：1、在已有单轴受拉试验的基础上,研究活性粉末混凝土单轴受拉时的细观模型,推导活性粉末混凝土损伤演化方程,根据已有试验确定损伤演化方程中的参数,并预测活性粉末混凝土单轴拉应力—应变全曲线。研究已有单轴受压试验,按照已有的活性粉末混凝土单轴拉的分析思路,预测到活性粉末混凝土单轴压应力—应变全曲线,并根据损伤模型,绘出活性粉末混凝土的单轴压损伤曲线。2、将单轴压本构关系推广到二轴压,得到研究活性粉末混凝土二轴受压破坏准则,并将破坏准则与实验值进行比较,研究活性粉末混凝土二轴强度与变形特性,研究活性粉末混凝土二轴本构模型,得出相应结论。3、通过对活性粉末混凝土进行三轴试验研究,得出0MPa、20MPa、25MPa、40MPa、45MPa、60MPa、65MPa围压下活性粉末混凝土的三轴破坏形态及其强度,并对破坏形态进行分析,得出活性粉末混凝土三轴受压破坏准则。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-22
  1.1 选题背景  10-11
  1.2 活性粉末混凝土的应用及前景  11-17
    1.2.1 活性粉末混凝土的研究现状  11-14
    1.2.2 活性粉末混凝土的工程应用  14-16
    1.2.3 活性粉末混凝土应用于工程的优越性  16-17
  1.3 课题研究的必要性  17-19
    1.3.1 活性粉末混凝土多轴力学性能研究存在的不足  17-18
    1.3.2 复杂应力状态下活性粉末混凝土本构关系研究的重要意义  18-19
  1.4 课题研究的技术路线及基本内容  19-22
2 考虑随机损伤的活性粉末混凝土单轴拉压本构模型  22-48
  2.1 活性粉末混凝土单轴受拉本构模型  22-39
    2.1.1 活性粉末混凝土单轴受拉宏观力学性能  22-26
    2.1.2 活性粉末混凝土单轴受拉损伤机理分析  26-28
    2.1.3 考虑随机损伤的活性粉末混凝土单轴受拉本构模型  28-39
  2.2 活性粉末混凝土单轴受压本构模型  39-46
    2.2.1 活性粉末混凝土单轴受压宏观力学性能  39-41
    2.2.2 基于Weibull分布的活性粉末混凝土单轴压损伤模型  41-46
  2.3 结论  46-48
3 基于Weibull分布的活性粉末混凝土二轴受压本构模型  48-56
  3.1 活性粉末混凝土二轴强度特性  48-49
  3.2 活性粉末混凝土二轴压—压变形特性  49-50
  3.3 活性粉末混凝土二轴压—压本构模型  50-54
    3.3.1 二轴压——压损伤本构关系模型  50-51
    3.3.2 模型预测  51-54
  3.4 结论  54-56
4 活性粉末混凝土三轴压试验方案  56-64
  4.1 活性粉末混凝土试件的制备  56-59
    4.1.1 原材料与配合比  56-58
    4.1.2 试件的制作  58-59
  4.2 试验方案  59-62
    4.2.1 试验设计  59-60
    4.2.2 试验设备  60-61
    4.2.3 试验步骤  61-62
    4.2.4 试验注意事项  62
  4.3 本章小结  62-64
5 活性粉末混凝土三轴受压力学性能  64-76
  5.1 三轴压破坏形态分析  64-67
  5.2 三轴压强度  67-68
  5.3 破坏准则  68-75
    5.3.1 混凝土三轴强度包络线理论  68-70
    5.3.2 混凝土破坏准则  70-73
    5.3.3 活性粉末混凝土破坏准则  73-75
  5.3 结论  75-76
6 结论与展望  76-78
  6.1 结论  76
  6.2 展望  76-78
参考文献  78-84
作者简历  84-88
学位论文数据集  88

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品
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