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基于损伤理论的混凝土抗冻耐久性研究
作 者: 朱文凭
导 师: 牛荻涛
学 校: 西安建筑科技大学
专 业: 结构工程
关键词: 混凝土冻融 损伤理论 快速冻融试验 损伤累积 冻融损伤模型
分类号: TU528
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
混凝土冻融问题是混凝土耐久性研究的一个重要方面。就世界范围而言,地处中高纬度地区的混凝土工程设施,由于外界环境正负温交替现象的存在,通常不可避免的会遭受到冻融损伤。但由于混凝土冻融问题本身的复杂性,现有研究稍显零散且研究方式多以试验研究及定性分析为主。因此,针对混凝土抗冻耐久性问题,开展相应的理论研究和定量分析极为必要。本文以损伤理论为基础,应用“损伤度”的概念力求对混凝土冻融损伤进行量化。在此前提下,以现有理论模型为基础,从混凝土基体内部微观层面冻融损伤出发,最终得出冻融循环过程中混凝土宏观性能的劣化特征。同时,通过对已有混凝土冻融损伤理论模型进行简化,建立了混凝土冻融损伤累积二阶段模型。考虑到混凝土自身因素对其抗冻性能的影响,本文给出了与混凝土自身性能相关联的两个参数λ和γ用于表征混凝土的抗冻性能,并着重考虑粉煤灰掺量和水胶比的差异对混凝土抗冻性能的影响,通过对部份已有研究数据进行分析给出了模型参数λ和γ的取值。最后,本文还开展了相应的试验研究,通过已建立的混凝土冻融损伤模型对理论值和试验值进行对比,本文认为所推导出的理论模型同实际情况较为吻合。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 1 绪论 8-16 1.1 选题背景 8-10 1.1.1 混凝土耐久性问题的严重性 8-9 1.1.2 开展混凝土冻融问题研究的必要性 9-10 1.2 混凝土冻融问题研究现状分析 10-13 1.2.1 国内外研究现状 10-13 1.2.2 混凝土冻融问题研究中的主要问题 13 1.3 本文研究的主要内容 13-16 2 混凝土冻融损伤模型的理论推导 16-38 2.1 混凝土损伤机理及损伤度定义 16-22 2.1.1 混凝土损伤机理 17-19 2.1.2 损伤度定义及混凝土损伤状态 19-22 2.2 Loland损伤本构模型 22-23 2.3 混凝土冻融累积损伤模型的建立 23-28 2.3.1 冻融损伤累积模型的初步建立 24-26 2.3.2 混凝土冻融损伤累积模型的简化 26-28 2.4 模型参数的确定 28-37 2.4.1 回归参数λ、γ变化特征概述 28-33 2.4.2 Ⅱ级粉煤灰混凝土回归参数拟合 33-37 2.5 本章小结 37-38 3 混凝土冻融试验研究与模型验证 38-52 3.1 试验概况 38-40 3.2 试验结果分析 40-47 3.2.1 各影响因素对混凝土抗冻性能的影响分析 42-45 3.2.2 含气量对混凝土抗冻性能的影响评价 45-47 3.3 混凝土损伤累积模型的试验验证 47-50 3.4 本章小结 50-52 4 结论与建议 52-54 4.1 本文主要结论 52-53 4.2 开展进一步研究的建议 53-54 参考文献 54-58 致谢 58-60 附录 60-64 附录一:参数回归试验数据 60-62 附录二:冻融损伤"劣化加速点"判断方法 62-64 附录三:攻读硕士学位期间的研究成果 64
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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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