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饱和混凝土有效模量及有效抗拉强度研究

水利学报 2012年第6期43卷 667-674页

作者：杜修力金浏北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

孔隙水的存在对混凝土的有效弹性模量及强度等力学性能产生很大的影响。采用三相球模型理论分析得到了饱和混凝土的有效体积模量与孔隙率之间的定量关系;不考虑孔隙水的抗剪能力,获得了饱和混凝土的有效弹性模量、泊松比与孔隙率的定量... 详细信息

孔隙水的存在对混凝土的有效弹性模量及强度等力学性能产生很大的影响。采用三相球模型理论分析得到了饱和混凝土的有效体积模量与孔隙率之间的定量关系;不考虑孔隙水的抗剪能力,获得了饱和混凝土的有效弹性模量、泊松比与孔隙率的定量关系。基于最大拉应力准则,推导得到了饱和混凝土的有效抗拉强度及其峰值应变与孔隙率之间的关系。理论分析结果与Yaman等的试验结果吻合良好,表明本文方法能够用来预测饱和混凝土的有效弹性模量;与干燥混凝土相比,孔隙水的存在使得饱和混凝土弹性模量和有效抗拉强度均有所提高。

关键词：饱和混凝土孔隙水孔隙率有效模量有效抗拉强度峰值应变

饱和混凝土静动力抗压强度变化的细观力学机理

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水利学报 2006年第8期37卷 958-962,968页

作者：王海龙李庆斌清华大学水利水电工程系北京100084

已有的试验研究表明,不同加载速率下,饱和混凝土中的自由水对其力学性能有着不同的影响,与干燥混凝土相比,准静态荷载作用下饱和混凝土的抗压强度有所降低,动力荷载作用下饱和混凝土的抗压强度增高的较多。本文在翼型裂纹的基础上,考虑... 详细信息

已有的试验研究表明,不同加载速率下,饱和混凝土中的自由水对其力学性能有着不同的影响,与干燥混凝土相比,准静态荷载作用下饱和混凝土的抗压强度有所降低,动力荷载作用下饱和混凝土的抗压强度增高的较多。本文在翼型裂纹的基础上,考虑裂纹之间的相互作用、裂纹扩展速度对应力强度因子及孔隙水压力对裂纹扩展的影响,利用弹性断裂力学理论探讨了饱和混凝土的静、动力抗压强度变化机理并建立了理论模型。分析认为,慢速加载时,裂纹中的自由水可以达到缝尖,自由水的楔入作用加速了裂纹的扩展,降低了混凝土的强度;快速加载时,裂纹中的自由水较难达到缝尖,受负的孔隙水压力和自由水黏度及Stefan效应影响,饱和混凝土的动力抗压强度升高。模型计算与试验结果较为一致,表明本文理论模型可以较好地反映饱和混凝土静、动力抗压强度的变化机理。

关键词：饱和混凝土抗压强度断裂力学翼型裂纹孔隙水

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饱和混凝土的弹性模量预测

清华大学学报（自然科学版） 2005年第6期45卷 761-763,775页

作者：王海龙李庆斌清华大学水利水电工程系北京100084

为了研究饱和混凝土中的孔隙水压力对混凝土力学性能的影响,根据饱和混凝土的微观结构建立了研究饱和混凝土力学性能的理论模型,利用夹杂、等效弹性模量的思想和Mori-Tanaka方法研究了饱和状态时孔隙水对混凝土弹性模量的影响。该模型... 详细信息

为了研究饱和混凝土中的孔隙水压力对混凝土力学性能的影响,根据饱和混凝土的微观结构建立了研究饱和混凝土力学性能的理论模型,利用夹杂、等效弹性模量的思想和Mori-Tanaka方法研究了饱和状态时孔隙水对混凝土弹性模量的影响。该模型考虑了水影响下的水泥后期水化和孔隙水的粘滞力对饱和混凝土弹性模量的影响。将该模型与Yaman等人的试验结果进行了对比,结果表明该模型可以预测孔隙水含量对混凝土弹性模量的影响,且该模型对饱和混凝土的弹性模量的预测也较为准确。

关键词：饱和混凝土弹性模量孔隙水 Mori—Tanaka方法

不同加载速率下饱和混凝土的劈拉试验研究及强度变化机理

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工程力学 2007年第2期24卷 105-109页

作者：王海龙李庆斌清华大学水沙科学与水利水电工程重点实验室

利用大型液压伺服试验机研究了不同加载速率下饱和混凝土与干燥混凝土的劈拉强度变化情况,试验研究表明:在准静态加载时,与干燥的混凝土相比饱和混凝土的劈拉强度有所降低,随着加载速率的升高,饱和混凝土的的动态劈拉强度有较大的提高... 详细信息

利用大型液压伺服试验机研究了不同加载速率下饱和混凝土与干燥混凝土的劈拉强度变化情况,试验研究表明:在准静态加载时,与干燥的混凝土相比饱和混凝土的劈拉强度有所降低,随着加载速率的升高,饱和混凝土的的动态劈拉强度有较大的提高。通过对干、湿混凝土强度变化的比较表明:孔隙及裂缝中的自由水对混凝土强度有所影响。根据细观层次上、不同加载速率下裂纹中孔隙水压力的作用形式(即低加载率时孔隙水的“楔入”作用和高加载率时的“Stefan效应”),利用断裂力学来探讨不同加载速率下饱和混凝土劈拉强度的变化机理。结果表明:提出的机理可以较好地解释饱和混凝土强度的变化情况。

关键词：饱和混凝土劈拉强度自由水裂纹机理

滨海饱和混凝土中氯离子传输行为的细观模拟研究

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交通科学与工程 2023年第5期39卷 17-23页

作者：胡守旺龙永康符峰源孙稳石郑愚东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 东莞市城建规划设计院广东东莞523000

为探究饱和混凝土中氯离子传输规律,建立考虑不同混凝土配合比且含有浆体、骨料和界面过渡区的混凝土细观模型,分别计算氯离子在一维和二维扩散时的浓度,并与试验结果进行对比。分析不同水灰比和水化度对氯离子扩散的影响,并针对海岸线... 详细信息

为探究饱和混凝土中氯离子传输规律,建立考虑不同混凝土配合比且含有浆体、骨料和界面过渡区的混凝土细观模型,分别计算氯离子在一维和二维扩散时的浓度,并与试验结果进行对比。分析不同水灰比和水化度对氯离子扩散的影响,并针对海岸线环境中钢筋混凝土结构的钢筋初始锈蚀时间进行预测。研究结果表明:氯离子扩散的细观模型计算时应考虑界面过渡区,且界面过渡区厚度取值为80μm;氯离子浓度扩散的细观模型计算值与试验结果吻合较好,且氯离子的扩散性随着混凝土水灰比的增大而显著增大,但随着水化度的增大而变小;氯盐环境中钢筋表面初始锈蚀点的位置是不固定的。在相同条件下,氯离子一维扩散时,钢筋初始锈蚀时间是二维扩散的2.31~3.24倍;当保护层厚度从50mm增加到60mm时,在一维扩散中且水灰比分别为0.4、0.5和0.6时,混凝土中钢筋的初始锈蚀时间分别延长28.00%、10.90%和18.50%,在二维扩散中且水灰比为0.4、0.5和0.6时,初始锈蚀时间则分别延长52.42%、7.45%和56.65%。该结果可为海岸线环境中钢筋混凝土结构的钢筋初始锈蚀时间的预测提供借鉴。

关键词：饱和混凝土氯离子扩散细观模型界面过渡区厚度初始锈蚀时间

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饱和混凝土循环荷载后动态抗压性能研究

西安理工大学学报 2017年第4期33卷 469-475页

作者：徐童淋彭刚杨乃鑫柳琪三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心湖北宜昌443002

本文利用静动力三轴仪对φ150mm×300mm圆柱体饱和混凝土试件在不同机械荷载循环(0次、25次、50次、100次)后进行了动静态单轴压缩试验。试验结果表明:经历循环荷载后饱和混凝土峰值应力随应变速率的增大而增大,随循环荷载次数的增大呈... 详细信息

本文利用静动力三轴仪对φ150mm×300mm圆柱体饱和混凝土试件在不同机械荷载循环(0次、25次、50次、100次)后进行了动静态单轴压缩试验。试验结果表明:经历循环荷载后饱和混凝土峰值应力随应变速率的增大而增大,随循环荷载次数的增大呈现先增大后减小的规律;峰值应变随应变速率的增大总体呈增大的趋势,随循环荷载次数增大呈现先增大后减小的规律;弹性模量随应变速率的增大整体上出现增大的趋势。选用基于Weibull统计理论的动态损伤本构模型对试验数据进行拟合,该模型能够较好模拟饱和混凝土本构关系。

关键词：饱和混凝土荷载循环次数应变速率峰值应力本构模型

有压水环境下循环荷载历史对饱和混凝土动态力学特性的影响

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土木建筑与环境工程 2017年第6期39卷 46-53页

作者：柳琪彭刚操佩谢京辉三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心土木与建筑学院湖北宜昌443002

为研究有压水环境中循环荷载历史对混凝土动态力学性能的影响,对历经不同荷载循环次数(0、25、50、100次)的水饱和混凝土试件(在2 MPa围压水环境中)进行了不同应变速率(10-5、10-4、10-3、10-2/s)下的常规三轴静动态压缩试验,分析了混... 详细信息

为研究有压水环境中循环荷载历史对混凝土动态力学性能的影响,对历经不同荷载循环次数(0、25、50、100次)的水饱和混凝土试件(在2 MPa围压水环境中)进行了不同应变速率(10-5、10-4、10-3、10-2/s)下的常规三轴静动态压缩试验,分析了混凝土材料的峰值应力、峰值应变、弹性模量、吸能能力等基本力学参数的变化规律和机理。结果表明:同一加载速率下,水饱和混凝土的峰值应力、弹性模量和吸能能力均随循环次数的增长呈现出先增大后减小的规律,并且峰值应力和吸能能力增减的转折点随着应变速率的提高而向荷载循环次数增大的方向平移,峰值应变整体上呈减小的趋势;相同荷载循环次数后,峰值应力、峰值应变和吸能能力随着加载速率的增大而逐渐增大,并且荷载循环次数越大,率效应越显著,弹性模量随着加载速率的增大而逐渐较小。

关键词：循环荷载饱和混凝土加载速率围压

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饱和混凝土劈拉试验动态特性研究

混凝土 2015年第5期 14-17页

作者：梁辉彭刚胡伟华黄仕超三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

利用大型多功能动静力三轴仪进行了不同应变速率(10-5、10-4、10-3和10-2s-1)下,饱和混凝土劈拉试验,对其峰值应力、峰值应变、弹性模量、吸能能力等物理力学参数变化规律进行了研究,进而分析了饱和混凝土劈拉试验下的各力学参数率效应... 详细信息

利用大型多功能动静力三轴仪进行了不同应变速率(10-5、10-4、10-3和10-2s-1)下,饱和混凝土劈拉试验,对其峰值应力、峰值应变、弹性模量、吸能能力等物理力学参数变化规律进行了研究,进而分析了饱和混凝土劈拉试验下的各力学参数率效应。从断裂力学角度,分析了饱和混凝土劈拉强度变化机理。基于对具有软化段的Mazars本构模型的改造,构建了饱和混凝土劈拉试验应力-应变全曲线方程。经验证,此模型能够较好吻合试验数据。

关键词：饱和混凝土动态劈拉试验力学参数本构模型

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大尺寸饱和混凝土单轴压缩动态性能试验研究

长江科学院院报 2017年第3期34卷 134-138页

作者：王孝政彭刚马小亮邓媛三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

为了解饱和混凝土材料的动态特性,开展了大尺寸饱和混凝土在不同应变速率下的单轴压缩试验。试验在大型多功能液压静动力三轴仪上进行,采用300 mm×600 mm圆柱体混凝土试件,得到了大尺寸饱和混凝土的动态力学性能参数,并根据破坏形态... 详细信息

为了解饱和混凝土材料的动态特性,开展了大尺寸饱和混凝土在不同应变速率下的单轴压缩试验。试验在大型多功能液压静动力三轴仪上进行,采用300 mm×600 mm圆柱体混凝土试件,得到了大尺寸饱和混凝土的动态力学性能参数,并根据破坏形态分析了其破坏机理。试验结果表明:峰值应力、吸能能力随着应变速率增大而增加,峰值应变、弹性模量随着应变速率的增大整体上增加。根据应力-应变关系的特点,建立了峰值应力前服从Weibull统计分布,峰值应力后服从Lognormal统计分布的损伤本构模型。混凝土破坏形态表现为多个共轭斜面的剪切破坏,根据试件破坏后裂缝开展情况,解释了混凝土破坏剥落原因,并从材料组成、吸能能力等方面分析了其破坏机理。

关键词：大尺寸饱和混凝土动态性能本构模型破坏机理