混雜纖維高強(qiáng)混凝土動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)關(guān)系

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3、二〇—五年五月４餐論文提交日期．ｊｉ：巧琴■：．分類號(hào)學(xué)校代碼：１１０７８?zhēng)煟眉?jí)密學(xué)號(hào)：２１１１２１６０２０廣州大學(xué)學(xué)位論文混（終稿）雜Ｄ纖維ｎ高強(qiáng)混凝±動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)關(guān)系ａｍｉｃＤａｍａｅＣｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ民ｙｇｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆＨｙｂｒｉｄＦ化ｅｒ民ｅｉｎｆｏｒｃｅｄＨｉｈＳｔｒｅｎｔｈＣｏｎｃｒｅｔｅｇｇ李習(xí)波研學(xué)科專業(yè)（領(lǐng)域）：結(jié)構(gòu)工稍論文答究方向：高強(qiáng)與高性能混凝±辯日期；２０１５年５３０日

4、＾指導(dǎo)教師（簽名）；ＷＬｆ答辯委員會(huì)主席（簽名）：賽私／答辯委員會(huì)委員（簽名）：叫乏、部義變條廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文混雜纖維高強(qiáng)混凝土動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)關(guān)系專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程碩士生：李習(xí)波指導(dǎo)教師：焦楚杰摘要兩種或者更多種的纖維混雜加入到混凝土基體中，在其中交織成錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)混凝土材料具有一定的“穩(wěn)定”作用，增強(qiáng)、增韌了混凝土基體，并且協(xié)同增強(qiáng)了基體的強(qiáng)度和韌性，本文開(kāi)展了混雜纖維高強(qiáng)混凝土（HFRHSC）的制備技術(shù)和力學(xué)性能研究。本章制備了鋼纖維體積率為0～4%、聚丙烯纖維體積率

5、為0%～0.1%、粉煤灰摻量為0%～30%、硅粉摻量為0%～20%、強(qiáng)度等級(jí)為C40～C80的HFRHSC，研究了這四因素水平對(duì)HFRHSC力學(xué)性能和抗沖擊性能研究、理論分析與數(shù)值仿真，主要研究成果有：混雜纖維對(duì)混凝土基體有一定的增強(qiáng)、增韌作用，并且對(duì)混凝土基體的開(kāi)裂起到了一定的“阻抗”作用，其中鋼纖維表現(xiàn)得最為明顯。粉煤灰摻入量在15%以內(nèi)時(shí)，能有效增強(qiáng)混凝土的和易性，表現(xiàn)出良好的施工性能，對(duì)混凝土基體的抗壓強(qiáng)度有明顯的增強(qiáng)作用，但超過(guò)這個(gè)界限值之后，卻表現(xiàn)出減小作用，原因在于隨著粉煤灰摻量過(guò)大，水泥

6、的用量小，生成的高強(qiáng)度膠凝產(chǎn)物相對(duì)較少，從而降低了混凝土基體的強(qiáng)度。SHPB動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)表明，纖維的摻入，明顯增強(qiáng)了混凝土基體的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度。此外，混凝土是一種應(yīng)變率敏感材料，當(dāng)應(yīng)變率超過(guò)應(yīng)變率敏感閥值（51/s～56/s）后，混凝土試塊的破壞才會(huì)發(fā)生；而應(yīng)變率未達(dá)到該閥值時(shí)，得到的混凝土峰值應(yīng)力小于其靜態(tài)抗壓強(qiáng)度，在此階段內(nèi)，隨應(yīng)變率的變化，峰值應(yīng)力變化較小，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)后的試塊也無(wú)明顯破壞?；诜中卫碚摚梅中尉S數(shù)來(lái)定量分析混凝土材料的內(nèi)部細(xì)觀損傷演化行為，并對(duì)其采用動(dòng)態(tài)損傷因子??進(jìn)行定量分析，從細(xì)觀

7、尺度上研究混凝土材料組織結(jié)構(gòu)與材料性能兩者之間的關(guān)系，建立了考慮分形損傷演化的SHPB動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)關(guān)系，并對(duì)HFRHSC試塊在動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)條件下所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。采用軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)HFRHSC進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓縮的仿真，再現(xiàn)了瞬態(tài)沖擊下I混雜纖維高強(qiáng)混凝土動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)關(guān)系試塊的破壞過(guò)程，獲得了不同時(shí)刻HFRHSC試塊的破壞形態(tài)，并從應(yīng)力波的角度研究和分析了不同應(yīng)變率下試塊的破壞形態(tài)，數(shù)值仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合得較好，對(duì)HFRHSC動(dòng)態(tài)損傷演化具有參考意義。關(guān)鍵詞：鋼纖維；聚丙烯纖維；

8、動(dòng)態(tài)損傷；本構(gòu)關(guān)系；數(shù)值仿真II廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文DynamicDamageConstitutiveRelationshipofHybridFiberReinforcedHighStrengthConcreteMajor:StructuralEngineeringName:LiXi-boSupervisor:JiaoChu-jieAbstractTwoormoreofthehybridfibersareaddedtotheconcrete