吉林大学学报(工学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (3): 771-777.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201703012
李静, 王哲
LI Jing, WANG Zhe
摘要: 采用真三轴设备对100 mm×100 mm×100 mm的立方体混凝土试块进行静态加载。首先,保持三个轴向的应力相同,施加应力到设计值p。然后,在保持最小主应力(Z轴)恒定并且X轴应变速率与Y轴应变速率之比也恒定的条件下,单调地增加Y轴应变。通过这种复杂加载试验,研究了混凝土的强度和体积特征。结果表明:在应力-应变混合路径加载的真三轴试验下,混凝土的抗压强度随着最小主应力的增大而增大,随着加载应变速率比的增大而线性递减,都大于单轴抗压强度,最高可达单轴抗压强度的3.4倍;混凝土试块在只经历静水压的加载历史时,初始剪切模量不受影响,不同组剪应力-剪应变关系曲线初始段都存在重合现象。峰值体积应变随着最小主应力和应变速率比的增大而增大,体积先减小后增大,出现扩容现象; 当最小主应力为10 MPa时,混凝土的峰值强度和峰值体积压应变几乎同时出现,并随着最小主应力的增大,两者出现的时间间隔增大,峰值体应变滞后。
中图分类号:
[1] Hussein A, Marzouk H. Behavior of high-strength concrete under biaxial stresses[J]. Materials Journal,2000,97(1):27-36. [2] 宋玉普,段小亮,施林林. 大骨料混凝土在动态三轴拉压压应力状态下的强度[J]. 建筑材料学报,2015,18(5):721-726. Song Yu-pu, Duan Xiao-liang, Shi Lin-lin. Strength of large aggregate concrete under dynamic triaxial compression-compression-tension stress state[J]. Journal of Building Materials,2015,18(5):721-726. [3] 苏益声,孟二从,陈宗平, 等. 高温后再生混凝土三轴受压本构关系[J]. 建筑材料学报,2015,18(6):946-952. Su Yi-sheng, Meng Er-cong, Chen Zong-ping, et al. Constitutive relations of recycled concrete under triaxial compression after high temperature[J]. Journal of Building Materials,2015,18(6):946-952. [4] 陈宗平,应武挡,陈宇良,等. 短龄期再生混凝土三轴受压力学性能及其本构关系[J]. 建筑材料学报,2015,18(6):935-940. Chen Zong-ping,Ying Wu-dang,Chen Yu-liang,et al. Mechanical properties and constitutive relationship of short age recycled coarse aggregate concrete under triaxial compression[J]. Journal of Building Materials,2015,18(6):935-940. [5] 王哲,宋玉普,尚仁杰. 应力偏量加载条件下混凝土力学行为试验研究[J]. 水利学报,2011,42(6):648-655. Wang Zhe,Song Yu-pu,Shang Ren-jie. Experimental research on concrete mechanical behavior upon loading on deviatoric planes[J]. Journal of Hydraulic Engineering,2011,42(6):648-655. [6] Imran I, Pantazopoulou S J. Experimental study of plain concrete under triaxial stress[J]. Materials Journal,1996,93(6):589-601. [7] Gabet T, Malécot Y, Daudeville L. Triaxial behaviour of concrete under high stresses: Influence of the loading path on compaction and limit states[J]. Cement and Concrete Research,2008,38(3):403-412. [8] 王哲. 沿应变路径准静态加载时混凝土的极限状态现象[J]. 北京交通大学学报,2010,34(1):30-34. Wang Zhe. Phenomena of concrete limit state under quasi-static loading along strain paths[J]. Journal of Beijing Jiaotong University,2010,34(1),30-34. [9] 宋玉普,赵国藩,靳国礼,等. 平面应变状态下的混凝土变形和强度特性[J]. 水利学报,1990,21(5):22-29. Song Yu-pu,Zhao Guo-fan,Jin Guo-li,et al. Behaviors of deformation and strength of concrete under plane strain condition[J]. Journal of Hydraulic Engineering,1990,21(5):22-29. [10] 王哲. 平面应变状态下混凝土力学行为的三轴试验研究[J]. 土木工程学报,2012,45(10):62-71. Wang Zhe. Triaxial experimental study of the mechanical behavior of concrete in plane strain state[J]. China Civil Engineering Journal,2012,45(10):62-71. [11] 李杰,任晓丹,杨卫忠. 混凝土二维本构关系试验研究[J]. 土木工程学报, 2007, 40(4): 6-12. Li Jie,Ren Xiao-dan,Yang Wei-zhong. Experimental study on 2-D constitutive relationship for concrete[J]. China Civil Engineering Journal,2007,40(4):6-12. [12] 王四巍,王畅,高丹盈. 真三轴应力下塑性混凝土的强度和扩容[J]. 建筑材料学报,2012,15(4):548-552. Wang Si-wei,Wang Chang,Gao Dan-ying. Strength and dilatancy of plastic concrete in true triaxial tests[J]. Journal of Building Materials,2012,15(4):548-552. [13] 王四巍,王忠福,潘旭威,等. 多轴应力下塑性混凝土峰值后变形特征[J]. 建筑材料学报,2014,17(4):654-658. Wang Si-wei,Wang Zhong-fu,Pan Xu-wei,et al. Post peak deformation characteristics of plastic concrete under multiaxial stress state[J]. Journal of Building Materials,2014,17(4):654-658. [14] Ren Xiao-dan,Yang Wei-zhong,Zhou Yong,et al. Behavior of high-performance concrete under uniaxial and biaxial loading[J]. Materials Journal,2008,105(6):548-557. [15] 余自若,安明喆,王志建. 双轴压下活性粉末混凝土的力学性能[J]. 建筑材料学报,2011,14(3):305-309. Yu Zi-ruo,An Ming-zhe,Wang Zhi-jian. Mechanical properties of reactive powder concrete under biaxial compression[J]. Journal of Building Materials,2011,14(3):305-309. [16] 李木国,张群,王静,等. 大型液压伺服混凝土静动三轴试验机[J]. 大连理工大学学报,2003,43(6):812-817. Li Mu-guo,Zhang Qun,Wang Jing,et al. Large scale static and dynamic concrete hydraulic servo triaxial testing equipment[J]. Journal of Dalian University of Technology,2003,43(6):812-817. [17] 姚家伟,宋玉普,张众. 普通混凝土三轴压强度和变形试验研究[J]. 建筑科学,2011,27(7):28-31. Yao Jia-wei,Song Yu-pu,Zhang Zhong. Experimental study on strength and deformation characteristic of normal concrete under triaxial compression[J]. Building Science,2011,27(7):28-31. |
[1] | 宋军, 石雪飞, 阮欣. 大体积混凝土热学参数识别的优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1418-1425. |
[2] | 戴岩, 聂少锋, 周天华. 带环梁的方钢管约束钢骨混凝土柱-钢梁节点滞回性能有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1426-1435. |
[3] | 季文玉, 李旺旺, 过民龙, 王珏. 预应力RPC-NC叠合梁挠度试验及计算方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 129-136. |
[4] | 胡志清, 郑会会, 徐亚男, 张春玲, 党停停. 表面微沟槽对Al/CFRP胶结性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 229-235. |
[5] | 魏志刚, 时成林, 刘寒冰, 张云龙. 车辆作用下钢-混凝土组合简支梁动力特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1744-1752. |
[6] | 刘耀辉, 陈乔旭, 宋雨来, 沈艳东. 火山灰-SBS、胶粉-SBS和SBS改性沥青压缩变形行为及机理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1861-1867. |
[7] | 郑一峰, 毛健, 梁世忠, 郑传峰. 高填土场地考虑土体固结的桩基负摩阻力[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1075-1081. |
[8] | 杨悦, 李雪, 徐晓丹. Ti-B-C-N粉末烧结的微观组织及其性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 552-556. |
[9] | 陈江义, 刘保元. 纤维断裂损伤对复合材料板中导波频散特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 180-184. |
[10] | 于天来, 刘兴国, 姚爽, 穆罕默德马苏. 碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁的疲劳性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1867-1873. |
[11] | 关庆丰, 黄尉, 李怀福, 龚晓花, 张从林, 吕鹏. 强流脉冲电子束诱发的Cu-C扩散合金化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1967-1973. |
[12] | 刘晓波, 周德坤, 赵宇光. 不同等温热处理条件下半固态挤压Mg2Si/Al复合材料的组织和性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1577-1582. |
[13] | 彭爱东, 刘贺男. 基于水包油微乳液法的方形苝纳米颗粒的合成与荧光性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1583-1586. |
[14] | 张静, 刘向东. 混沌粒子群算法优化最小二乘支持向量机的混凝土强度预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1097-1102. |
[15] | 刘利萍, 刘勇兵, 姬连峰, 曹占义, 杨晓红. 原位颗粒增强钛基复合材料高温流变行为[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1197-1201. |
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