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活性粉末混凝土（RPC）二轴受压本构关系和破坏准则研究

作　者: 王志建
导　师: 安明喆
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 活性粉末混凝土 应力-应变曲线 本构关系 机理 破坏准则
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 221次
引　用: 3次
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内容摘要


活性粉末混凝土(RPC)作为一种高性能结构材料,具有超高强度、高韧性、高耐久性等优良特点。用RPC材料进行结构设计,可以使结构轻型化,并改善结构的耐久性,减少使用期间的维修费用。RPC材料的本构关系是进行RPC结构非线性有限元分析和研究其设计理论的基础。由于RPC材料配制原理及性能的特殊性,常规混凝土的本构关系已无法适用于RPC材料。本文基于经典弹塑性理论,在RPC200二轴受压强度与变形特性试验研究的基础上,对其本构关系和破坏准则进行了研究,成果如下:(1)通过二轴试验,得到二向应力状态下RPC的破坏强度,并了解应变比的变化对RPC破坏形态的影响;(2)通过不同应变比作用下的二轴试验,得到二轴受压状态下RPC的应力—应变关系全曲线;(3)绘制出RPC的主应力空间二轴强度包络线和应变空间的峰值应变包络线,为RPC的设计理论发展提供必要的依据;(4)基于得到的试验数据,拟合得到二向应力状态下RPC破坏准则和本构关系;(5)初步分析了RPC二向应力状态下的破坏全过程。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章 绪论  10-33
  1.1 概述  10
  1.2 RPC的基本原理  10-12
    1.2.1 匀质性提高  11
    1.2.2 密实度提高  11
    1.2.3 凝固后热养护改善微结构  11
    1.2.4 掺钢纤维增加韧性  11-12
  1.3 材料选择  12-13
    1.3.1 细石英砂  12
    1.3.2 水泥  12
    1.3.3 硅灰  12-13
    1.3.4 磨细石英粉  13
    1.3.5 高效减水剂  13
  1.4 RPC的超高力学性能  13-15
  1.5 RPC的工程应用  15-18
  1.6 RPC在工程中的应用前景  18-19
  1.7 RPC材料研究存在的问题  19-20
  1.8 RPC材料需要进行的研究及其研究现状  20-22
  1.9 RPC200二轴受力特性研究的意义及其研究现状  22-32
    1.9.1 RPC二轴研究的意义  22
    1.9.2 混凝土二轴研究现状  22-32
  2.0 本文研究的主要内容  32-33
第二章 原材料制备与试验方案  33-40
  2.1 活性粉末混凝土试件的制备  33-36
    2.1.1 原材料  33-35
    2.1.2 配合比  35
    2.1.3 试件的制作及养护  35-36
    2.1.4 实验设备  36
  2.2 试验方案  36-40
    2.2.1 试验设备  36-37
    2.2.2 界面层  37-38
    2.2.3 加载制度和应变比  38
    2.2.4 试验步骤  38-39
    2.2.5 结果处理  39-40
第三章 试验数据与分析  40-56
  3.1 破坏模式  40-42
  3.2 应力应变全曲线  42-52
    3.2.1 双轴全曲线的表述  43
    3.2.2 双轴受压全曲线  43-52
  3.3 各组应力应变曲线的特征值(主轴)  52
  3.4 强度包络线  52-56
    3.4.1 应力空间强度包络线  53-54
    3.4.2 峰值应变包络线  54-56
第四章 破坏准则  56-68
  4.1 破坏准则  56-62
    4.1.1 破坏包络曲面的描述  57-60
    4.1.2 破坏准则  60-62
  4.2 五参数幂函数准则  62
    4.2.1 基本公式  62
  4.3 混凝土的实用双轴破坏准则  62-65
    4.3.1 Kuper-Gerstle双轴破坏准则  63
    4.3.2 Tasuji-Slate-Nilson双轴破坏准则  63-64
    4.3.3 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的双轴破坏准则  64-65
  4.4 RPC200实用的双轴破坏准则  65-68
    4.4.1 由RPC200三轴破坏准则简化的双轴破坏准则  65-66
    4.4.2 RPC实用的双轴破坏准则  66-68
第五章 结论与展望  68-70
  5.1 结论  68
  5.2 展望  68-70
附表  70-84
参考文献  84-88
作者简历  88-90
学位论文数据集  90

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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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