混凝土双轴动态等比例受压损伤试验研究

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不同骨料级配混凝土的双轴压强度试验和破坏准则

2008年12月水利学报SH UI LI X UE BAO第39卷　第12期收稿日期:2007211220基金项目:国家自然科学基金资助项目(50479059)作者简介:王怀亮(1979-),男,河南人,博士,主要从事混凝土结构基本理论的研究。

E 2mail :whl2003-2002@文章编号:055929350(2008)1221353207不同骨料级配混凝土的双轴压强度试验和破坏准则王怀亮1,2,宋玉普2(11大连大学建筑工程学院,辽宁大连　116622;21大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连　116024)摘要:针对某大坝实际工程,用液压伺服静动态三轴试验系统,对某大坝工程不同骨料级配和尺寸的混凝土试件在双向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究。

试件采用大坝原级配最大骨料粒径为80mm 的立方体试件以及相应的湿筛混凝土试件,尺寸分别为250mm ×250mm ×250mm 、150mm ×150mm ×150mm 、100mm ×100mm ×100mm 。

试验过程测得了所有试件两个加载方向的应力和应变以及未加载方向上的变形,探讨了不同级配混凝土的双轴抗压强度、极限变形、应力2应变曲线以及破坏形态的变化规律。

试验发现大骨料混凝土在双轴压作用下的极限强度和变形能力要比相应的湿筛小骨料混凝土提高的更多,最后分别在主应力空间和主应变空间建立了不同级配混凝土的破坏准则。

关键词:大骨料混凝土;双轴压;强度;变形;破坏准则中图分类号:T U375文献标识码:A大多数混凝土建筑物,特别是水工大体积混凝土结构,如各种类型的重力坝和拱坝等,大都处于明显的二轴或三轴应力状态,对这种复杂的应力状态,世界上的许多国家,如美国、日本、法国、意大利和俄罗斯等都在一些设计规范中考虑了多轴强度[1-3],我国在2002年出版的《混凝土结构设计规范》[4],也已正式编入了混凝土在多轴应力下的强度值,这不但反映了我国技术上的进步,而且将会对工程建设带来巨大的经济效益。

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

基金项目作者简介主要研究方向为水工结构工程的试验与理论定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式闫东明土木水利学院辽宁大连摘要四组试验的侧向恒定压力分别为单轴静态抗压强度的试验表明随着应变速率的提高不同恒定侧压下混凝土的破坏强度均有提高在较高的恒定侧向压力下混凝土材料对应变速率的敏感程度降低在较高应变速率下恒定侧压对混凝土破坏强度的加强作用也有所减弱关键词恒定侧压问题的提出近几十年对混凝土材料动力性能的研究已取得了不少成果和率对混凝土抗压强度影响的研究成果和总结了荷载速率对混凝土动态抗拉强但是以往的研究为了能够对复杂在双轴受力情况的不同应力途径中等比例加载和定侧压加载是两种极端情况这两种应力的动态强度特性以及破坏特征试验设备及试验技术研究试验设备系统可以实现各种应力试验过程和数据采用程序编制软件系统进行精其最小采集周期为试验时主压力方向和侧压力方向的荷载传感器量程分别为作动器响应频率可达到其最大加载速率为试件的制备试验采用尺寸为边长设计强度为水砂子实测抗压强度为型普通硅酸盐水泥最大骨料粒径为颗粒级配属于级配区经试验砂子的细度模数为棚中覆草袋浇水养护至第试验时混凝土的龄期为由于在对该批混凝土养护过程中跟踪试验的组抗压和劈拉强度中没有一组试件中出现个测值中的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的说明本文试验所制作的试件离散性较小能够确保试试验过程具体做法是试验完毕试验结果及分析本文完成了普通混凝土试块在种侧应力等级和实测的应力应变过程曲线本文侧压力方向上作动器的响应频率较典型的比例保持情况如图图显示设定的恒定侧向压力为应变速率为设备为电液伺服试验系统可以通由于试极限抗压强度试验测得的不同加载速率和不同应力比混凝土的极限抗压强度见表测的数据按如下方程进行拟合　为当前应变速率　为拟静态应变速表表拟合结果?不同应变速率下混凝土破坏强度与恒定侧向压力的关系可以近似用将恒定的侧向压力引入方程得不同应变速率下的拟合破坏包络线当应变速率分别为分别为分别为说明该方程能够较好地反映破拟合结果表明当应变速率提高时各种恒定侧向压力下的动态强度都有不同程随应变速破坏准则研究经过对比发现即把统一的破坏准则写为　?　式中分别为和并图不同速率和恒定侧压下的混凝土试件典型破坏模式试件破坏形态但是随由图可见取了减磨措施当侧向压力分别为混凝土而当侧压较不同应变速率下混凝土试件试验结果表明侧压较大时混凝土的破坏强度对应变速率的本文所得出的当侧向恒定压力分别为和参考文献吴智敏吕培印宋玉普候景鹏宋玉普吕培印候景鹏。

不同骨料级配混凝土双轴压强度试验和破坏准则

级配混凝土的破坏准则
关键词大骨料混凝土双轴压强度变形破坏准则
中图分类号
文献标识码
大多数混凝土建筑物特别是水工大体积混凝土结构如各种类型的重力坝和拱坝等大都处于明显的二轴或三轴应力状态对这种复杂的应力状态世界上的许多国家如美国日本法国意大利和俄罗斯等都在一些设计规范中考虑了多轴强度我国在年出版的混凝土结构设计规范也已正式编入了混凝土在多轴应力下的强度值这不但反映了我国技术上的进步而且将会对工程建设带来巨大的经济效益但这些研究成果只是针对普通混凝土材料的多轴强度和变形性能而大坝混凝土与普通混凝土由于胶凝材料和粗骨料所占比重有较大的差异两者力学和变形性能也有着很大的差别美国垦务局的试验资料表明全级配大坝混凝土试件的抗压强度普遍低于湿筛小试件平均降幅可达
试验设备及试验技术
试验装置试验设备采用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的大型静动三轴电液伺
服试验系统该系统由电液伺服阀电子控制线路和三向分别独立的加力架加载板液压缸和加载泵
荷载传感器和位移传感器
组成系统可以实现各种应力比下的三向拉三向压和三向拉压的静
动态试验试验既可以进行荷载控制也可以进行位移控制为了使该系统能进行各种尺寸试件的多轴
径为
细度模数
属于中砂粗骨料为三级
配石灰岩碎石其中分曲线如图试件
的制作和养护按水工混凝土试验规程规定的进行大试件用跌
落式搅拌机搅拌混凝土插入式振捣棒振捣然后使用木制胶合
板模成型湿筛试件则用平板振捣器振捣密实然后用标准钢模成型所有试件均为后脱模放置到上覆石棉瓦的养护棚中
骨料的湿筛二级配混凝土
立方体标

混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究共3篇

混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究共3篇混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究1混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究一、单轴动态强度试验单轴动态强度试验是一种常见的混凝土动态强度测试方法。

通过在混凝土试样上施加单轴动态载荷，可以研究混凝土在不同载荷频率下的破坏特性，以及混凝土的动态强度。

单轴动态强度试验的测试流程如下：首先选择合适的混凝土试样，并进行预处理，如养护、保湿等。

之后在试样两端安装载荷传感器，将试样放置在试验机上，施加单轴动态载荷，同时记录载荷和变形数据。

根据试验数据可以得到混凝土在不同载荷频率下的抗压强度、弹性模量、泊松比等力学参数。

同时还可以研究混凝土的动态力学响应和破坏模式，进一步揭示混凝土的内部结构和力学特性。

二、双轴动态强度试验双轴动态强度试验是一种较为复杂的混凝土动态强度测试方法。

通过在混凝土试样上施加双轴动态载荷，可以研究混凝土在不同载荷频率下的破坏特性，以及混凝土的动态强度。

双轴动态强度试验的测试流程如下：首先选择合适的混凝土试样，并进行预处理，如养护、保湿等。

之后通过调整试验机的双轴载荷控制系统，同时施加两个垂直方向的动态载荷，记录试样的应力和应变数据。

根据试验数据可以得到混凝土在不同载荷频率下的破坏特性和双轴强度。

同时还可以研究混凝土的动态力学响应和破坏模式，进一步揭示混凝土的内部结构和力学特性。

三、变形试验变形试验是研究混凝土变形特性的重要试验方法。

通过在混凝土试样上施加不同的变形载荷，可以研究混凝土的弹性变形、塑性变形、极限变形等特性。

变形试验的测试流程如下：首先选择合适的混凝土试样，并进行预处理，如养护、保湿等。

之后将试样放置在试验机上，通过控制试验机的变形载荷控制系统，施加不同的变形载荷，同时记录试样的应变数据。

根据试验数据可以得到混凝土的应变-应力关系曲线，以及混凝土的弹性模量、泊松比等力学参数。

同时还可以研究混凝土的变形特性，揭示混凝土的力学特性和内部结构。

混凝土双轴受压动态强度准则

·１４０·
［４］
筑物抗震设计规范》规定混凝土动态抗压强度
［５］
和弹性模量标准值比静态强度标准值提高３０％，动态抗拉强度标准值可取为动态抗压强度标准值的
６１０％。欧洲国际混凝土委员会（ＣＥＢＦＩＰ１９９０）－建议动态抗压、抗拉强度采用相应公式进行计算。［］
试件承受荷载σ 试件仅能 σ ２、３方向压应力的作用，
基金项目：河海大学、南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放基金资助项目（）；）；清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放研究基金资助项目（国家自２０１１４９０８０１ｓｋｌｈｓｅ２０１１０３－－Ｃ－）然科学基金重大研究计划基金资助项目（９０８１５０２６，作者简介：王立成（男，副教授、博导，研究方向为混凝土多轴静、动态强度准则和钢筋混凝土结构耐久性，１９７５－）：Ｅ－ｍａｉｌｗａｎｌｉｃｈｅｎ２０００＠１６３．ｃｏｍｇｇ
验均采用边长为１试验时００ｍｍ的立方体试件，试件的四个加载面与加载板之间均采取塑料薄膜和甘油减摩。试验结果见表１。双轴动态试验中混凝土的破坏形态与已有的
１２］：由于试验结果基本一致［ ① 双轴比例加载时，
近年来，采用数值模拟方法研究混凝土动态性能也取得了一定的进展。如ＺｈｏｕＸＱ等

混凝土动态双轴强度探讨

区的强度变化规律 ,方程的参数是单轴动态强度的函数。在拉 - 压区和压 - 压区分别推导出混凝土的动态强度 ,
建立了完整的混凝土静、动态双轴强度包络线。为了得到一致的动态强度准则 ,建立了统一静态应变率下的混凝
土动态单轴抗压强度和动态单轴抗拉强度与应变率的关系式 ,并根据已有的试验结果 ,建立了类似的等压双轴动
态强度变化关系式 ,以用于双轴动态强度预测。根据本文方法得到的包络线在拉 - 压区和压 - 压区连续光滑 ,预
测的动态双轴强度与已有的试验结果吻合较好 ,可作为工程实际应用的参考值。
关键词 :混凝土 ;动态双轴强度 ;应变率
中图分类号 :TU52811
文献标识码 :A
1 研究背景
在实际混凝土结构中 ,混凝土材料多处于双向应力状态 ,一些承受三向应力状态的结构也可以在特定的条件下近似简化为双向应力状态进行分析。为了在实际设计中应用混凝土的双轴强度 ,人们提出了众多的经验准则[1 ,2] 并制定了相应的规范 ,使设计更趋合理[3] 。此外 ,混凝土结构不可避免地受到动荷载的作用 ,如地震、风或波浪荷载等。混凝土是应变率敏感性材料 ,其应变率敏感性将对混凝土的强度、刚度和结构地震响应产生比较重要的影响[4] 。Bischoff 等[4] 和 Malvar 等[5] 分别就混凝土动力抗压强度和动力抗拉强度的研究成果进行了总结 ,然而 ,这些成果基本属于单轴加载情况。美国、日本等许多国家的混凝土大坝抗震设计规范将地震作用下混凝土的动态强度较静态值提高 ,与我国《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073 - 2000) [6] 相类似 ,规定混凝土动态强度和动态弹性模量的标准值可较其静态标准值提高 30 % ,混凝土动态抗拉强度的标准值可取为动态抗压强度标准值的 10 %。

混凝土在动态双向压力作用下的强度和变形特性

摘要：在大型液压伺服混凝土静动三轴试验系统上对立方体试件进行不同应变速率下的压缩试验，系统研究了混凝土在双向压应力状态下的动态强度和变形性能，两轴向加载的比例为 1 : 0，1: 0.25，1: 0.5，1: 0.75，1 : 1 五个级别，加载速率分别为 10-5，10-4，10-3，10-2/s 四个量级。试验表明：随着应变速率提高，任一应力比例下混凝土的极限强度均有提高，应变速率每增加一个量级，混凝土剪切破坏面相对低应变速率下的破坏面提高 2 %～10 %；弹性模量随着应变速率的增加也有增加的趋势；应力-应变曲线的线性段随着应变速率的增加明显扩展，非线性段的弯曲程度减弱；应变速率对双向应力状态下的双向破坏模式影响不大。关键词：双向受力状态；应变速率；应力-应变关系；破坏准则；混凝土；破坏模式中图分类号：TU 502 文献标识码：A
混凝土抗压强度影响的研究成果，对比分析了加载速率对混凝土断裂特性的影响，以及对强度、弹性模量、临界应变、泊松比、吸能能力的影响等。Malvar 与 Ross[2]总结了荷载速率对混凝土单轴动态抗拉强度影响的研究成果。Bicanic 等[3]和 Tedesco 等[4]在单轴试验成果的基础上建立了动态本构模型。Gran 等 [5]对高强混凝土在较高速率下进行了三轴动态试验。试验结果表明，在应变速率 1.3~5 /s-1 之间建立的动态剪切破坏面比静态条件下的破坏面高 30 % ~ 40 %。Takeda 等[6]试验研究了在恒定围压下混凝土的
收稿日期：2005-09-22
修改稿收到日期：2006-03-06
基金项目：国家自然科学基金资助重点项目（No.50139010；No.90510018）。
作者简介：闫东明，男，1978 年生，博士研究生，主要从事凝土材料动力性能方法的理论与试验研究。E-mail: dmyag@

双轴受压应力作用下碾压混凝土特性的试验研究(精)

双轴受压应力作用下碾压混凝土特性的试验研究作者：李建林时间：2007-11-25 12:18:00摘要：本文对双轴受压应力作用下的碾压混凝土进行了试验研究，研究了碾压混凝土的双轴受压强度、变形及破坏准则，给出了Drucker prager准则中a和k值，并与普通混凝土进行了比较，得出了几点有意义的结论。

关键词：碾压混凝土双轴受压破坏准则高碾压混凝土坝应力状态很复杂[1]，坝体混凝土绝大部分是处于三向及双向受压应力状态下，国内外多轴应力作用下普通混凝土强度研究已表明[2]，普通混凝土双轴受压应力下的强度是单轴受压混凝土强度的1.25～1.60倍，三轴受压强度是单轴受压强度的3～4倍以上。

因此，人们已认识到以单轴强度为依据的设计是不合理的。

本文在对碾压混凝土进行双轴受压试验基础上，探讨复杂应力作用下碾压混凝土的强度、变形和破坏准则。

1 试验设计1.1 试件尺寸及材料配比为了便于同普通混凝土单轴和双轴强度比较，试件采用边长为150mm的立方体，是普通混凝土试验的标准试件。

胶凝材料采用425＃普通硅酸盐水泥与荆门热电厂的粉煤灰，骨料采用河砂与卵石，减水剂采用木质磺酸钙。

为便于比较，试验中选用两种配比的试件，具体混凝土配合比见表1.每种配比各制作了25个试件，3个用以测定28d龄期的抗压强度，3个用以测定试验龄期的抗压强度。

双轴受压试验(包括单轴受压试验)的两向应力比σ2/σ１有0(单轴受压)、0.25、0.50、0.75和1.00共5种。

每种应力比下的强度和应变测值均取3～4个试件的平均测值。

表1 碾压混凝土配合比(单位：kg)类别水胶比水泥粉煤灰外加剂水河砂卵石A 0.70 5.54 11.85 0.031 12.11 76.85 150.26B 0.80 6.56 8.60 0.031 12.11 77.96 153.191.2 试件加载方法与测试方法试件各龄期的立方体抗压强度测定在原葛洲坝水电工程学院建材实验室的万能试验机上按标准试验方法进行。

混凝土双轴受压试验与破坏准则研究

!"#$!"#$%#!&'()**%#+#(%'"!"!" K L # EMN L $%& E O [3UV67P8P>LP.F.F !!KM9RP[KH0@A "89:'KL<76M6;K> -FH0C@CIbH>NNLH-FF.W088FH.F.FHF8HF-.!"#$%&'()*+,-./0; < != > ? "= @4A #-H 2 h 7823h ,..8-.A ‘ .H g h 7823h ,.---@C ‘0H >h 23 ,.---FF摘要'利用岩石真三轴仪液压伺服机，采用定侧向加载方式对普通混凝土进行双轴受压试验研究，得到不同应力比下混凝土的应力-应和态，应力-应应力和峰值应应力对应应变)特，研究不同应力混凝土应力的 H 试验结当应力时,混凝土态轴受压 ‘4 应力较大时，试件状态。

当!!筑二0〜0.2时，应力应力的大大,当!! 1/<二0.2〜0.5时,！# 应力应力的大。

应用234567 对试行，2upf67混凝土双轴受压结相对。

同时基于23pf67程混凝土的行。

研究结果对混凝土工程应用有大的。

()*+ 混凝土‘‘ 双轴受压‘,-./0+ !J52BHF-* * * 12345+ (* * * 1670+ -FF2!055F 2F2F F5!FF15!F10$1/,).2)'.2'%+$+)"3&43&5)'.67%+##3.2)$+#$)&2/)8&351%+)'%3$+%3.2Z"([\ ]ull 1, +J[XU62, Z"AO Z=>y >lo 3(l.Achitecture EngiLeeiing Institute , Y9ngz=ou PolsMechnic Institute , Y9ngzhou 22512A , China ；2HA7<=>M6<M376 #LO>L667>LO &LNM>M3M6,]>LR>LO &LNM>M3M6 Kf !6<=LKRKOS ,[9Lb>LO 2---@C ,'=>L9‘0.Enginee7ing canageUent depa7tUent , "ohai JniTe7sitS , [anbing 2111FF , China!"#$%&'$() Jsing the* t7iaQial* hS;7aulic* se7To*Uachine , the* late7al* loa;ing* eQpe7iUent* of* ViaQial* coUp7ession* of* o7;ina7S* conc7ete , get*st7ess*7atio*un;e7*the*conc7ete*st7essWst7ain*cu7Tes*an;*failu7e*Uo;es*shoul;*Ve*;iffe7ent , VS*eQt7acting*the*pea:*Talue*of*st7essWst7ain*cu7Te*st7ess*an;*pea:*st7ain* st7ain*co77espon;ing*to*the*pea:*st7ess of*;iffe7ent*featu7e*Talue.!he*st7ess*7atio*of*conc7ete*failu7e*UechanisU*an;*7egula7itS*of*the*p7incipal*st7ess*;i7ection.!he*test*7esults*sho?*that*?hen*the*late7al*st7ess*is*sUall , the*failu7e*Uo;e*of*conc7ete*is*siUila7*to*that*of*uniaQial*coUp7ession.Xhen*the*late7al*st7ess*is*la7ge , the*speciUen*p7esents*a*splitting*failu7e*fo7U.Xhen*!!I "cEFGF.2 , the*pea:*st7ess*inc7eases*?ith*the*inc7ease*of*late7al*st7ess*7atio.Xhen*!!"cEF.2GF.5,the*pea:*st7ess*of*!$ ;ec7eases*?ith*the*inc7ease*of*late7al*st7ess* 7atio.!he*2upfe7!s*failu7e*c7ite7ion*is*applie;*to*Te7ifS*the*eQpe7iUental*;ata.2upfe7!s*failu7e*c7ite7ion*p7e;icts*that*the*st7ength*of*conc7ete*un;e7*ViaQial*loa;ing*is*7elatiTelS*conse7TatiTe.At*the*saUe*tiUe , Vase;*on*the*2upfe7!s*failu7e*c7ite7ion*eYuation , the*failu7e*c7ite7ion*of*conc7ete*un;e7*fiQe;*late7al*loa;ing*is*p7opose;*an;*Te7ifie;.!he*7esults*a7e*of*g7eat*significance*to* the* application* an;* calculation* of* conc7ete*enginee7ing.*+,)-.%/#() o7;ina7S*conc7ete ‘ late7al*loa;ing ‘ ViaQial*coUp7ession ‘ failu7e*c7ite7ion!" !"混凝土$于&'特的*+,-./应用于工程当5,6建筑结构、桥梁结构、大坝结构以及核电站安全壳结构中Z H在这些结构应用中,混凝土一般处于多轴受力状态,如双轴压-压、双轴拉-压、三轴压-压-拉和三轴压-V-压等复杂应力状态o 针对混凝土多轴的研究,有利于混凝土材料的科学利用,做到不浪费同时兼顾安全运行要求在混凝土多轴研究领域相关学者已开展大量工作。

混凝土受压破坏的机理与分析

混凝土受压破坏的机理与分析一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域的材料。

作为一种复合材料，混凝土的性能与结构密切相关，因此混凝土的力学性能研究一直是建筑工程领域中的热点问题。

混凝土在承受外力作用下，会出现不同的破坏形式。

其中，混凝土受压破坏是混凝土结构中最常见的一种破坏形式。

深入了解混凝土受压破坏的机理和分析，对于混凝土结构的设计和工程实践具有重要的意义。

二、混凝土受压破坏的基本原理混凝土受压破坏的基本原理是在混凝土中形成裂缝，并随着载荷的增加，这些裂缝逐渐扩展，最终导致混凝土的破坏。

混凝土的破坏过程可以分为三个阶段：微裂缝阶段、明显裂缝阶段和破坏阶段。

1.微裂缝阶段当混凝土受到轻微的压力时，混凝土内部的颗粒之间会发生微小的位移，从而在混凝土内部形成微小的裂缝。

这些裂缝通常只有几微米或几十微米宽，无法肉眼观察。

但是，这些微小的裂缝会随着载荷的增加而逐渐扩大。

2.明显裂缝阶段当混凝土受到大约70%左右的设计强度时，混凝土内部的微裂缝会逐渐扩展，形成明显的裂缝。

这些裂缝通常是几毫米到几厘米宽，可以肉眼观察到。

在这个阶段，混凝土的强度开始迅速下降，载荷-应变曲线呈现出明显的下降趋势。

3.破坏阶段当混凝土受到大约90%左右的设计强度时，混凝土内部的裂缝会进一步扩展，最终导致混凝土的破坏。

在这个阶段，混凝土的应力-应变曲线呈现出明显的陡峭下降趋势。

三、混凝土受压破坏的机理分析混凝土受压破坏的机理是一个复杂的过程，牵涉到多个因素的相互作用。

下面我们将从材料微观结构、应力分布、裂缝扩展等方面来分析混凝土受压破坏的机理。

1.材料微观结构混凝土是由水泥、砂、石子、水等不同材料按一定比例混合而成的。

在混凝土中，水泥是起主要作用的材料，它能够与砂、石子等其他材料发生化学反应，形成硬化的水泥石。

这些水泥石被包裹在砂、石子等颗粒之间，形成了混凝土的微观结构。

在混凝土受压的过程中，混凝土内部的颗粒之间会发生微小的位移，从而导致混凝土内部的微观结构发生变化。

大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究

第55卷第3期2015年5月大连理工大学学报J o u r n a l o fD a l i a nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g yV o l .55,N o .3M a y 2015文章编号:1000-8608(2015)03-0292-06大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究陈仁进, 沈璐, 宋玉普*(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连 116024)摘要:为了研究不同应变速率下混凝土双轴动态受力状态的力学性能,在大型静㊁动态三轴试验机上,对大骨料混凝土和湿筛混凝土试件进行了不同应变速率和应力比下的双轴动态拉压试验,系统研究了应变速率和应力比对混凝土双轴拉压强度的影响.试验结果表明:两种混凝土双轴拉压强度均低于单轴拉伸或单轴压缩强度,其变化规律不但与应力比有着密切的联系,还随应变速率的增大而增大.在主应力空间建立了考虑应变速率和应力比的混凝土双轴拉压破坏准则,为水工结构物的非线性分析提供了试验依据.关键词:大骨料混凝土;湿筛混凝土;双轴拉压;动态强度;破坏准则中图分类号:T U 528.36文献标识码:Ad o i :10.7511/d l l gx b 201503010收稿日期:2014-08-12; 修回日期:2015-03-12.基金项目:国家自然科学基金资助项目(51079019).作者简介:陈仁进(1989-),男,硕士生,E -m a i l :c h e n r e n j i n 1989@126.c o m ;宋玉普*(1944-),男,教授,博士生导师,E -m a i l :s y u pu @d l u t .e d u .c n .0 引言大坝㊁港口建筑等一些混凝土水工结构,大多数采用的是全级配混凝土,这不但可以减少较大的费用成本,而且更重要的是可以改善混凝土结构的性能.目前已有大量混凝土静态多轴试验结果[1-3],但由于缺少试验设备,以及操作比较复杂等,动态双轴拉压方面的研究比较少[4-7].过去的一些试验研究大多数采用的是普通混凝土试件,其性能指标与大坝所使用的全级配混凝土有比较大的区别,并不能反映大坝混凝土的真实性能指标[8-10].因此,开展大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究有重要的理论意义和实用价值.本文进行大骨料㊁湿筛混凝土在地震条件下的双轴拉压试验,建立破坏准则,以期对大骨料混凝土结构的抗震设计提供试验参考.1 试验设计1.1 试验设备本文试验所使用的大型液压伺服静㊁动三轴试验机系统是由大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室研制的.其结构主要有3部分:控制软件㊁电液伺服油源控制系统㊁三轴试验机.三轴试验机的加载㊁卸载等测量控制任务主要由控制软件负责,通过发送指令到电液伺服油源控制系统来调节三轴试验机作动器的位移㊁荷载.三轴试验机是本次试验的加载装置,由加力架㊁加载板㊁作动器㊁荷载传感器和位移传感器组成.6个不同方向的作动器是相互独立的,其位移量程为200m m ,误差可以精确到0.08m m ,最大加载速率5ˑ103k N /s .每个方向配置一个精度0.0001m m 的位移传感器,量程为12m m.本次试验设计了两种尺寸的加载板,其目的是实现两种不同尺寸的混凝土试件的加载.同时为了保证试件的对中,通过球铰装置将加载头固定在作动器上.1.2 试件设计本次试验所采用的试件为三级配大骨料混凝土和二级配湿筛混凝土.试验为混凝土双轴拉压试验,拉力的传递是试验成败的关键因素.目前解决的方案有放大试件端部㊁试件两端嵌入预埋件㊁胶粘和用摩擦锚夹等[11]几种.根据‘水工混凝土试验规程“(D L /T5150 2001)[12]的要求,保证试件有效尺寸为立方体块,采取增加拉伸端尺寸的方法,最终确定本试验试件为棱柱体块,其中大骨料混凝土试件尺寸为250m mˑ250m mˑ400m m ,湿筛混凝土试件尺寸为150m mˑ150m mˑ300m m.若采用放大试件端部方案,必将不利于试验操作;而采用胶粘,则无法保证粘贴质量.因此,本试验采用了预埋件的方式,最终试件形式如图1所示[13].1.3 试件制作本试验所使用的水泥为大连水泥厂生产的42.5R 普通硅酸盐水泥,一级粉煤灰,中砂为细骨料,粗骨料为表面粗糙的石灰石,减水剂选用大连建筑科学研究院研制的混凝土高效减水剂,大骨料混凝土配合比如表1所示[13],剔除直径大于40m m 骨料,制成湿筛混凝土试件.试件依据‘水工混凝土试验规程“(D L /T5150 2001)进行拌合,大骨料混凝土试件使用木制胶合板合成模成型,振捣棒振捣密实,48h 后拆模,露天盖草浇水养护90d 后,自然养护;湿筛混凝土试件则采用钢模成型,振动台振捣密实,24h 后拆钢模,放养护棚盖草浇水养护28d 后,自然养护.本试验需要完成24种不同应变速率㊁应力比的大骨料及湿筛混凝土强度试验,每一加载工况至少试验5个试件,对离散性超过15%的数据予以剔除,保证至少3个有效数据.图1 试件示意图(单位:m m )F i g .1 S c h e m a t i c d i a g r a mo f s pe c i m e n s (u n i t :m m )表1 每m 3大骨料混凝土的配合比T a b .1 M i x p r o p o r t i o no f p e r c u b i cm e t r e o f l a r g e a g g r e ga t e c o n c r e t e 水质量/k g 水泥质量/k g 粉煤灰质量/k g 砂子质量/k g石子质量/k g 5~20m m 20~40m m 40~80m mD K -6减水剂质量/k g 12021453549442.5442.55900.2141.4 试验方法由于混凝土试件制作㊁养护等一些无法预测的因素,混凝土试件离散性比较大,在进行试验时,为使试验结果尽可能精确,采取了一些必要的措施.在加载过程中,如果侧向加载板直接作用于混凝土试件表面会产生较大的摩擦力,对试验结果不利.本试验采用3层塑料薄膜3层甘油组成的减摩片进行减摩处理,其中的一层甘油与试件侧表面接触.为了保证不出现较大偏心拉压,试验过程中要随时注意试件的对中.首先,将混凝土试件安装到加载板上,降低上部加载板至刚好与螺栓接触,进行初步对中;随后东西方向预压,进一步对中;接下来确保试件上端的4个螺栓能够穿过加载板的圆孔后降低上部加载板进行多次预加载;最后将试件上的8个螺栓拧紧.试件安装完成后,在每个加载方向上安装1个位移传感器,测量加载方向的变形,试验数据在剔除两侧2个位移传感器读数相差较大的数据后取平均值.2 试验结果及分析2.1 试件破坏形态本文完成了大骨料和湿筛混凝土试件在4种应变速率和4种应力比下的双轴拉压强度试验.从断裂面形态来看,如图2所示,大骨料混凝土的断裂面大部分在试件的中部,并且不少为锯齿状,随着应变速率的提高,断裂面更为平整,而且试验过程中观察发现其破坏更为突然,脆性破坏更加明显.和大骨料混凝土相比较,大部分的湿筛混凝土试件断裂面在试件中部,但其整体平整度较好,且被拉断的骨料比例较大.392 第3期陈仁进等:大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图2 不同应变速率下大骨料混凝土和湿筛混凝土试件双轴拉压试验的破坏形态F i g .2 F a i l u r e p a t t e r n so f l a r g ea g g r e ga t ec o n c r e t e a n d w e t -s c r e e n e d c o n c r e t e s p e c i m e n s i nb i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n t e s t s u nde r d if f e r e n t s t r a i n r a t e s2.2 动态拉压强度对于不同应变速率下的大骨料和湿筛混凝土在双轴拉压荷载作用下拉压强度的试验结果如表2所示.从表2的试验结果可以看出:双轴拉压状态下的大骨料㊁湿筛混凝土的抗拉㊁抗压强度均分别低于相应应变速率下的单拉㊁单压强度,所有混凝土试件的σ3随σ1的增加而降低,σ1也随着σ3的增加而降低.对应于同一应变速率,不同应力比时混凝土的强度有着明显的不同.抗压强度随着拉应力比例的增大而降低,其降低程度随应力比的不同而有一定的差异;对应于同一应力比,抗压强度和抗拉强度都随着应变速率的增大而增大.图3为混凝土抗压强度随应变速率增大百分比,图4为混凝土抗拉强度随应变速率增大百分比.从图中可以看出:对应于某一应力比α,随着应变速率的增大,大骨料㊁湿筛混凝土试件的拉压强度都逐渐提高.显然,应变速率越大,σ1㊁σ3的增加幅度越大.如在α=0.05双轴拉压荷载下,应变速率为10-2s -1时,大骨料㊁湿筛混凝土的σ3分别增加104%㊁96%;但对于不同的应力比,抗压强度提高的幅度不一样,如对于大骨料混凝土,当α=0.05时,整体提高幅度较大;而对于湿筛混凝土,α=0.10时,整体提高幅度较大.表2 不同应变速率下混凝土双轴拉压强度T a b .2 B i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n s t r e n gt ho f c o n c r e t eu n d e r d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s 试件应变速率/s -1σ3/M P a σ1/M P a α=0α=0.05α=0.10α=0.25α=0.50α=0.05α=0.10α=0.25α=0.50α=ɕ大骨料混凝土湿筛混凝土10-510-410-310-210-510-410-310-219.2921.9924.1726.0024.5128.1230.1032.739.8013.8016.8020.0013.4018.2021.4026.206.808.5010.4014.309.2011.8015.1018.804.285.486.287.445.807.368.8010.602.603.103.724.243.624.484.845.740.490.690.841.000.670.911.071.310.680.851.041.430.921.181.511.881.071.371.571.861.451.842.202.651.311.551.862.121.812.242.422.871.712.022.382.722.322.823.043.65注:σ3为混凝土抗压强度,σ1为混凝土抗拉强度,α为应力比(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图3 混凝土抗压强度随应变速率增大百分比F i g .3 T h e i n c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f c o m p r e s s i v e s t r e n gt ho f c o n c r e t ew i t hs t r a i n r a t e s 492大连理工大学学报第55卷(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图4 混凝土抗拉强度随应变速率增大百分比F i g .4 T h e i n c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f t e n s i l e s t r e n gt ho f c o n c r e t ew i t hs t r a i n r a t e s 图5为大骨料㊁湿筛混凝土抗压强度随应力比减小百分比,从图中可以看出,在同一应变速率下,大骨料㊁湿筛混凝土抗压强度的降低幅度均在应力比α<0.10时相对较大,而在α>0.10时降低幅度较小.对应于不同的应变速率,抗压强度降低幅度也有差异,应力比α=0到α=0.50期间,这种差异由小到大,然后又逐渐缩小,当应力比达到0.50以后,这种差异几乎为零.(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图5 混凝土抗压强度随应力比减小百分比F i g .5 T h e d e c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f c o m pr e s s i v e s t r e n gt ho f c o n c r e t ew i t hs t r e s s r a t i o 图6为大骨料㊁湿筛混凝土抗拉强度随应力比增大百分比,从图中可以看出,随着应力比的增大,抗拉强度的增大幅度逐渐降低.在不同的应变速率,其增大幅度有所不同,例如应力比α<0.50,应变速率为10-2s -1时,抗拉强度增大幅度最小,但当α接近0.50时,各应变速率下的抗拉强度增大幅度相差不大.(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图6 混凝土抗拉强度随应力比增大百分比F i g .6 T h e i n c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f t e n s i l e s t r e n gt h o f c o n c r e t ew i t hs t r e s s r a t i o3 破坏准则在混凝土双轴拉压范围内,所能运用的破坏592 第3期陈仁进等:大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究准则有库伦摩尔准则㊁八面体应力关系准则㊁主拉应变准则㊁格里菲斯准则等.八面体应力关系准则是建立在剪切屈服的基础上;库伦摩尔准则所假定的破坏面与实际破坏面相矛盾.这两准则的理论假设均与试验结果相矛盾,在双轴拉压区域内作为混凝土的破坏准则是不合适的[14].在不考虑应变速率的情况下,双轴拉压强度曲线近似成直线,国内外不少研究者推荐采用下式表示[15]:σ3/f c +σ1/f t =1(1)式中:f c 为标准立方体抗压强度,f t 为标准立方体抗拉强度.混凝土动态抗拉抗压强度系数与应变速率的对数近似成直线关系[16],双轴拉压强度采用下式表示:k 1σ3/f c +k 2σ1/f t =1(2)式中:k 1=1+a l g (ε ㊃/ε ㊃s );k 2=1+b l g (ε㊃/ε ㊃s );ε ㊃为动态应变速率;ε ㊃s 为静态应变速率;σ3为动态抗压强度;σ1为动态抗拉强度.最终回归分析得出:对于大骨料混凝土有k 1=1-0.088l g (ε㊃/ε ㊃s ),k 2=1-0.137l g (ε㊃/ε ㊃s )对于湿筛混凝土有k 1=1-0.101l g (ε ㊃/ε ㊃s ),k 2=1-0.135l g (ε ㊃/ε㊃s )上述破坏准则的试验结果和计算结果可以由图7表示,由图可见,二者符合较好.(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图7 混凝土不同应变速率的破坏准则F i g.7 F a i l u r e c r i t e r i o n o f c o n c r e t e u n d e r d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s 4 结论(1)大骨料和湿筛混凝土在动态双轴拉压状态下的破坏形态和骨料破坏比例与应力比和应变速率有关,应变速率越大,破坏面越平整,骨料破坏比例越大.在相同的条件下,大骨料混凝土的骨料破坏比例要小于湿筛混凝土.(2)应力比和应变速率对混凝土双轴拉压强度有着较大的影响.混凝土双轴拉压强度低于单轴强度,其变化规律与应力比有关,随应变速率的增大而增大,提高幅度与应变速率成正比.(3)在主应力空间中分别建立了大骨料混凝土和湿筛混凝土在动态拉压状态下的破坏准则,为水工结构物的非线性分析提供了试验依据.参考文献:[1]过镇海,王传志.多轴应力下混凝土的强度和破坏准则研究[J ].土木工程学报,1991,24(3):1-14.G U OZ h e n -h a i ,WA N GC h u a n -z h i .I n v e s t i ga t i o no f s t r e n gt h a n d f a i l u r e c r i t e r i o n o f c o n c r e t e u n d e r m u l t i -a x i a ls t r e s s e s [J ].C h i n a C i v i l E n g i n e e r i n gJ o u r n a l 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t y o f T e c h n o l o g y,D a l i a n 116024,C h i n a )A b s t r a c t :T oi n v e s t i g a t et h e m e c h a n i c a l p r o p e r t i e so fc o n c r e t eu n d e rb i a x i a ld yn a m i cs t r e s sa n d d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s ,t h eb i a x i a l d y n a m i c t e n s i o n -c o m p r e s s i o nt e s t su n d e rd i f f e r e n t s t r e s s r a t i o sa n d s t r a i n r a t e s o n t h e s p e c i m e n s o f l a r g e a g g r e g a t e c o n c r e t e a n dw e t -s c r e e n e d c o n c r e t ew e r e c a r r i e d o u t b y u s i n g t h e l a r g e -s c a l e t r i a x i a l s t a t i c a n dd y n a m i c t e s t s ys t e m.T h e e f f e c t s o f s t r e s s r a t i o a n d s t r a i n r a t e o n t h e b i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n s t r e n g t ho f c o n c r e t ew e r e s t u d i e d s y s t e m a t i c a l l y .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e b i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n s t r e n gt h s o f t h e t w o k i n d s o f c o n c r e t e a r e l o w e r t h a n u n i a x i a l t e n s i o no ru n i a x i a lc o m p r e s s i o ns t r e n g t h .T h ed y n a m i cs t r e n g t hn o to n l y va r i e s w i t ht h e d i f f e r e n ts t r e s sr a t i o s ,b u ta l s oi nc r e a s e s w i t ht h ei n c r e a s eo ft h es t r a i nr a t e s .B i a x i a lt e n s i o n -c o m p r e s s i o n f a i l u r e c r i t e r i o n o f c o n c r e t e c o n s ide r i n g st r e s s r a t i o a n d s t r a i n r a t e i s e s t a b l i s h e d i nn o r m a l s t r e s s s p a c e ,w h i c hc a n p r o v i d e e x p e r i m e n t a l b a s i s f o r t h e n o n l i n e a r a n a l y s e s o f h y d r a u l i c s t r u c t u r e s .K e y wo r d s :l a r g ea g g r e g a t ec o n c r e t e ;w e t -s c r e e n e dc o n c r e t e ;b i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n ;d y n a m i c s t r e n gt h ;f a i l u r e c r i t e r i o n 792 第3期陈仁进等:大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究。

混凝土受压损伤本构模型研究共3篇

混凝土受压损伤本构模型研究共3篇混凝土受压损伤本构模型研究1混凝土是一种常用的建筑材料，具有较好的耐久性和强度，但在受到外部作用力时容易发生损伤或破坏。

因此，混凝土受压损伤本构模型的研究具有重要的实际意义。

一、混凝土受压损伤本构模型的基本原理混凝土在受到外部压力作用时，会发生压缩变形和破坏。

为了研究混凝土的压缩力学性能，可以考虑将混凝土视为一种三向随机微观结构材料，其压缩本质是由于微观结构的变形所引起的。

因此，混凝土的受压损伤可以通过损伤本构模型来描述。

损伤本构模型是描述材料在受到外部载荷作用后的损伤与变形关系的数学模型。

对于混凝土这种复合材料，在其受压过程中，主要存在以下两种类型的损伤：（1）微观裂纹损伤：混凝土在受压过程中，由于其内部孔隙和裂缝的存在，在受到外界作用力时，容易滑移、扭曲和拉伸，从而导致微观裂纹的发生和扩展。

（2）宏观损伤：当混凝土达到一定的载荷水平时，整个材料将会失去承载能力，进而发生宏观破坏。

为了描述混凝土受压损伤的过程，可以采用本构模型来模拟其受载性能。

目前常用的混凝土受压损伤本构模型主要有以下几种：二、混凝土受压损伤本构模型的种类（1）线性刚度损伤本构模型线性刚度损伤本构模型是最简单的混凝土受压损伤本构模型之一，其基本假设是混凝土的弹性和损伤行为符合线性关系。

该模型适用于低应力范围内混凝土的受压损伤行为，并具有较强的物理意义和数学可处理性。

但是，该模型在描述混凝土大应变下的损伤行为时存在一定局限性。

（2）非线性刚度损伤本构模型非线性刚度损伤本构模型是一种基于单元分析的数学模型，其基本假设是混凝土在受压过程中，存在一些微观破坏机制，如裂纹扩展、剪切变形等。

该模型适用于高应力范围内混凝土的受压损伤行为，并且可以更好地描述混凝土的非线性行为。

（3）本构破坏理论本构模型本构破坏理论本构模型是一种综合考虑材料强度和断裂特性的损伤本构模型。

其基本假设是混凝土受载时存在多个破坏机制，确定最终破坏的是其中的最弱环节。

混凝土动态受压实验技术研究

混凝土动态受压实验技术研究一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，其强度的测试是建筑设计和施工中至关重要的一步。

混凝土测试的目的是评估其承受压力的能力，从而确定其适用范围。

动态受压实验技术是一种常见的混凝土测试方法，它可以模拟混凝土在实际使用中的受力情况。

本文将探讨混凝土动态受压实验技术的研究。

二、混凝土动态受压实验技术的概述混凝土动态受压实验技术是一种可以模拟混凝土在实际使用中所受到的动态载荷的测试方法。

在这种测试中，混凝土样品被放置在一个压力装置中，并施加一个动态载荷。

测试人员可以通过测量样品的压缩变形和压力变化来确定其强度和稳定性。

三、混凝土动态受压实验技术的优势相比传统的静态受压实验技术，混凝土动态受压实验技术具有以下优势：1.更加真实地模拟混凝土在实际使用中所受到的动态载荷。

2.测试周期短，测试效率高。

3.可以用于研究混凝土在不同温度、湿度和压力下的性能。

四、混凝土动态受压实验技术的测试方法混凝土动态受压实验技术的测试方法包括以下步骤：1.选择合适的混凝土样品。

2.将样品放置在压力装置中，并施加一个动态载荷。

3.测量样品的压缩变形和压力变化。

4.根据测量结果计算样品的强度和稳定性。

五、混凝土动态受压实验技术的应用领域混凝土动态受压实验技术可以应用于以下领域：1.建筑设计和施工中的混凝土质量检测。

2.研究混凝土在不同条件下的性能，如温度、湿度和压力等。

3.混凝土新材料的开发和研究。

六、混凝土动态受压实验技术的研究进展目前，混凝土动态受压实验技术已经得到了广泛的应用和研究。

研究人员通过改进测试方法和设备，提高了测试的精度和效率。

同时，他们也在探索新的测试方法，以满足不同领域的需求。

七、混凝土动态受压实验技术的发展前景随着建筑工程的不断发展，混凝土在建筑中的应用越来越广泛。

混凝土动态受压实验技术将在建筑设计和施工中发挥越来越重要的作用。

同时，随着测试技术的不断改进和发展，混凝土动态受压实验技术将会更加精确和可靠，为建筑工程的质量控制提供更好的保障。

混凝土动态受压力学性能的试验研究

果差异很大甚至得到结果相反的结论，所以至今没有一种理论和方法被研究界所采纳。单轴压缩条件下的强度与变形特性是混凝土的最基本力
１．设备改进２
众多材料试验机上进行的混凝土动态压缩试验往往得不到具有下降段的应力一应变曲线，分析知由于混凝土试件是脆性
混凝土动态受压力学性能的试验研究
窦远明，张华伟，孙吉书
（河北工业大学土木工程学院，天津３００）０４１
摘
要：混凝土作为建筑上应用范围最为广泛的材料，动态力学性能的研究对其充分发挥其抗压性能、提高其安全的性能和降低建筑成
本变得至关重要。采用改进的美国ＭＴ液压伺候加载系统对７ｍ７ｍｘ０ｍｍ的标准棱柱体混凝土试件进行单轴加载试验，Ｓ０ｍｘ０ｉ２０ｎ客观的完成了从ｌｌ４到ｌｌ■ｓ个不同数量级范围内的混凝土受压试验，ｘＯ／ｓｘＯ４成功得到不同的应变速率下典型的应力一变全曲线，应从而使基本受压性能得到综合的宏观反应。
ｃｎｃｅｅｃｍｐｅｓｖｅｆｒｎｅＳｔｅｏｅｃｔａｔｍｐｒｖａｅｙａｄｒｄｃｈｅｃｎｓｕｔｎｃｓ．ｅｔｅｉｒｖｄＨｙｒｕｉｉｉｔｒｌａ — ｏｒｔｏｒｓｉｅｐｒｏｍａｃ，ＯｉｂｃｍｉｃｒｉｌｏｉｏｅｓｆｔｎｅｕｅｔｏｔｃｉｒｏｏｔＵｓｈｍｐｏｅｄａｌｃｍｎｓｅｏｄ
的松紧度使其相同；此时可以正常加荷载（原理如图２。）按照一般经验公式：

混凝土动态受压实验技术研究

混凝土动态受压实验技术研究一、引言混凝土是建筑工程中广泛应用的一种材料，其力学性能的研究一直是工程领域的重要研究方向之一。

混凝土在受力时会发生各种变形，其中最常见的是受压变形。

因此，混凝土动态受压实验技术的研究对于了解混凝土的力学性能具有重要意义。

本文将对混凝土动态受压实验技术进行全面的研究。

二、混凝土动态受压实验技术概述1. 动态受压实验的概念和意义动态受压实验是指在高速冲击下对混凝土进行受压实验。

相比于静态受压实验，动态受压实验更符合实际工程中混凝土受力的情况。

动态受压实验可以通过测试混凝土的应力应变曲线、破坏形态等参数来研究混凝土的力学性能，为工程设计提供重要的依据。

2. 动态受压实验的分类根据不同的冲击方式，动态受压实验可以分为单冲击实验和多冲击实验。

单冲击实验是指只进行一次冲击实验，可以测试混凝土在单次冲击下的力学性能。

多冲击实验则是指进行多次冲击实验，可以测试混凝土在多次冲击下的累积效应。

3. 动态受压实验的实验装置动态受压实验的实验装置一般包括压杆、冲击器、应变测试系统等部分。

其中，冲击器是动态受压实验的核心组成部分，其冲击能量大小和冲击时间的长短都会影响实验结果的准确性。

三、混凝土动态受压实验技术的研究现状1. 国内外研究现状国内外学者在混凝土动态受压实验技术方面的研究已经取得了一定的成果。

国外学者主要研究了混凝土在高速冲击下的破坏形态、应力应变曲线等参数。

国内学者则在实验方法和实验装置的研究方面做出了一定的贡献。

2. 研究热点目前，混凝土动态受压实验技术的研究热点主要集中在以下几个方面：（1）混凝土在高速冲击下的动态特性；（2）冲击器的设计与制造；（3）不同混凝土配合比的动态力学性能比较。

四、混凝土动态受压实验技术的应用前景混凝土动态受压实验技术的应用前景非常广阔。

在建筑工程领域中，混凝土的力学性能是设计安全性的重要保证。

因此，混凝土动态受压实验技术可以为工程设计提供更加准确的数据，提高工程的安全性。

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

1
问题的提出
大型混凝土结构在其使用过程中不可避免地要受到动态荷载的作用, 如大坝受到地震荷载, 海上采
油平台受到波浪的作用, 高层建筑受到风荷载的作用以及工业厂房受到的机械振动冲击等。因此 , 动荷载是影响混凝土结构设计中应该考虑的一个重要因素。近几十年, 对混凝土材料动力性能的研究已取得了不少成果。Bischoff 和 Perry 总结了荷载速率对混凝土抗压强度影响的研究成果, 对比分析了加载速率对混凝土断裂特性的影响 , 以及对强度、弹性模量、临界应变、泊松比、吸能能力的影响等。Malvar 和 Ross 总结了荷载速率对混凝土动态抗拉强度影响的研究成果。这些研究丰富了对混凝土动态特性的认识。但是, 由于试验设备、试验条件以及采用的材料特性不同, 所得到的试验结果离散性比较大。许多试验为了研究爆炸、冲击等高速载荷作用下的特性, 采用了 Hopkinson 杆的试验装置, 试件尺寸很小, 在工程应用中具有一定的局限性。以往的研究绝大多数是单向应力状态下的动力试验 , 复杂应力状态下的动力试验资料十分有限。为了能够对复杂应力条件下的混凝土结构进行准确分析 , 全面了解混凝土在多轴应力状态下的动力性能成为当前一个重要任务。在双轴受力情况的不同应力途径中, 等比例加载和定侧压加载是两种极端情况, 这两种应力途径下混凝土的变形规律对推断其它应力途径下的力学特性有着特别的意义。本文着重在地震荷载所考虑的应变速率范围 ( 10 ~ 10 s ) 内研究一向有恒定侧压下混凝土材料的动态强度特性以及破坏特征, 为全面了解混凝土的动态本构关系及其工程应用提供必要的试验依据。
图 1 实测的应力应变过程曲线
- 2 - 1
混凝土在各种恒定侧压下的动态强度与应变速率的对数接近线性关系, 采用最小二乘法对试验所测的数据按如下方程进行拟合 f c f cs = 1+ lg(

混凝土动态受压损伤试验研究的开题报告

混凝土动态受压损伤试验研究的开题报告1. 研究背景和意义混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料，其力学性能的研究对建筑结构的安全性和耐久性有着重要的影响。

在混凝土受力过程中，其会产生一系列的变形和损伤，直到最终破坏。

因此，混凝土的动态受压损伤试验研究，能够更准确地描述混凝土的受力过程以及损伤演化，对深入理解混凝土力学行为、提高设计准确性具有重要意义。

2. 研究目的本研究旨在通过动态受压损伤试验，探究混凝土在高速冲击载荷下的力学行为和损伤演化特征，为混凝土的可靠设计和使用提供科学依据。

3. 研究内容3.1 参考文献综述对国内外已有的混凝土动态受压损伤试验相关研究进行梳理和总结，以及混凝土受压损伤试验方法的研究现状和发展趋势。

3.2 试验设计根据国内外相关文献和实验标准，设计适合本研究目的的混凝土动态受压损伤试验方案，制定试验方案、选择试验参数，并进行实验仪器设备择优。

3.3 试验实施和数据采集采用设计好的试验方案和仪器设备，对试验样本进行实验，并及时采集实验数据和图像资料，对实验过程进行记录和整理，确保实验结果的准确性和可靠性。

3.4 数据分析和结果展示对试验数据进行统计分析，通过图表、图像等方式呈现数据，得出混凝土动态受压时损伤演化规律等结论，并与理论分析结果进行比较。

4. 研究计划4.1 第一年1）查阅相关文献，对国内外混凝土动态受压损伤试验研究的研究现状进行分析和总结；2）制定混凝土动态受压损伤试验方案，并选定试验样本、试验参数；3）完成试验设备和仪器的择优选择，搭建试验平台，并进行试验数据预处理处理的软件开发工作。

4.2 第二年1）进行混凝土动态受压损伤试验，对试验数据进行采集和整理；2）对试验数据进行统计分析、规律总结，并撰写研究报告。

4.3 第三年1）深入分析试验结果，进一步总结探讨混凝土受压损伤的特征和规律；2）研究成果的论文撰写、发表和报告答辩。

5. 预期成果本研究拟通过混凝土动态受压损伤试验，探究混凝土在高速冲击载荷下的力学行为和损伤演化特征，进一步表征混凝土的力学性能特征和损伤机理，对深入理解混凝土的应力-应变行为、应力波及损伤演化等方面有所突破，为混凝土力学研究提供新的理论支持和实验基础。

混凝土受压破坏的试验方法

混凝土受压破坏的试验方法一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其受压强度是评估其强度和性能的重要指标。

混凝土受压破坏试验是一种重要的方法，用于评估混凝土的受压强度和弹性模量等性能参数。

本文将详细介绍混凝土受压破坏的试验方法。

二、试验原理混凝土受压破坏试验是一种静态试验，通过在混凝土试样上施加等比例的压力，直至试样破坏为止。

试验中测量应力-应变关系，从而确定混凝土的受压强度和弹性模量等性能参数。

三、试验设备1. 试验机试验机是进行混凝土受压破坏试验的主要设备。

试验机通常由两个主要组成部分组成：上下两个夹具和液压系统。

夹具用于保持试样的位置，并向试样施加压力。

液压系统用于提供施力和测量载荷。

2. 试样制备设备混凝土试样的制备设备包括混凝土搅拌机、模具和振动器等。

混凝土搅拌机用于混合水泥、砂、石子和水等材料，形成混凝土。

模具用于制备试样，振动器用于排除混凝土中的空气孔隙。

3. 测试仪器测试仪器用于测量试验过程中发生的各种参数，如载荷、变形、变形速率和试样尺寸等。

常用测试仪器包括应变计、位移计和压力传感器等。

四、试验方法1. 试样制备混凝土试样应根据相关标准制备。

试样的尺寸、形状和表面光洁度应符合标准要求。

试样应保持湿润，并在试验前12小时内浸泡在水中。

试样应在试验前至少30分钟静止放置在试验室内，以达到试验室内的温度和湿度。

2. 夹紧试样在试验机上装配上下夹具，将试样放入夹具中，并将夹具夹紧到试样的两端。

夹具应保持水平和平行。

在夹紧试样之前，应清洁试样和夹具，以确保试样与夹具之间的良好接触。

3. 施加载荷施加载荷应根据相关标准进行。

通常，在试验的早期，载荷应以较低的速率施加，以避免试样的过早破坏。

载荷应逐渐增加，以达到试样的破坏点。

在试验的晚期，载荷应以较高的速率施加，以加快试验的进程。

4. 测量载荷和变形在试验过程中，应测量载荷和变形。

载荷应通过压力传感器测量，变形应通过应变计和位移计测量。