:对尺寸+150 mm×300 rain的混凝土试件进行了不同龄期 (28、112、183、345、810、1 248、1 550 d)和不同应变速率(10~、
5×10。S )下的单轴压缩试验并定义了损伤变量 D,研究 了龄期和加载速率对混凝土的损伤特性的影 响。结果表明:(1)在相
同应变速率下,随着龄期的增长 ,混凝土的强度增强 ,损伤变量值降低 ,但损伤发展越来越迅速。(2)选用了 Weibull—Lognormal
损伤本构模型,当应变为0~1 X10 时混凝土出现初始损伤 ;当应变为 1×10~~2×10 为损伤稳定发展阶段 ;当应变为2×10。
~ 4 X 10 混凝土的损伤变量 D随应变的增长迅速加快;当应变超过 4 X 10 时 ,损伤变量 D随应变的增长速率逐渐减小。(3)混
凝土峰前曲线形状控制参数 m值随龄期的变化趋势服从 LognormM统计分布。
关键词 :混凝土;损伤;龄期;应变速率
中图分 类 号 :TU528.01 文献标 志码 :A 文章编 号 :1002—3550(2015)09—0020—04
Study on damage properties of age concrete
H UANG Shichao ,PEN G Gang l-,LIANG Hui '
(1.Collaborative Innovation Center of Geological Hazards and Ecological Environment in Three Gorges Area in Hubei Province
Yichang 443002,China;2.College of Civil Engineering and Ar chitecture,Three Gorges University,Yichang 443002,China)
Abstract:Uniaxial pressure tests for concrete of size dPl50×300 lllm was carried out under different age(28,112,183,345,810,
1 248,1 550 d)and different strain rates(10~,5×10 S ),and the effects of age and loading rates on damage characteristics of con—
crete was studied and the damage variable D was definedi The results show that(1)At the same strain rate,the strength of concrete in—
creases with age and the value ofconcrete S dam age variabledecreases with age,but developm ent of damage is more and more rapidly.
(2)Weibull—Lognormal damage constitutive model wasSelected as experimental study,when the strain is between 0-1 X 10~,tIle con—
crete initial dam ages.W hen the strain is between 1 X 10一 -2 X 10~ 。tl1e developm ent of damage becomes stable.W hen the strain is be—
tween 2 X 10一 ~4 X 10~ ,dam age variable D grows rapidly with strain.W hen the strain surpasses 4 X 10~ ,也e dam age variable D de—
crease with strain rate.(3)The control paraaneter m of concrete S shape of the curve~before the peak trends with age obedience lognor—
mal statistical distribution.
Key words:concrete;damage;age;strain rate
0 引 言
混凝土的强度 随着龄期 的增长而增大,国内外学者对
混凝 土 的 力 学 性 能 进 行 了 大 量 的 研 究 。自 1917年
Abrams 对混凝土进行 压缩 试验时发现混凝 土抗 压强度
存在速率敏感性后 ,许多学者对混凝土材料进行 了各种力
学性质的动载试验研究。Atchley和 F打(1967)[2 3研究结果
表 明随着加载速率 的增加 ,混凝土的抗压强度 和吸能能力
也相应的增加 。随后学者 Sparks和 Menzies 通过试验研
究进一步证实了混凝土是一种率型材 料 ,而没有考虑混凝
土的龄期效应的影 响。尚守平 、王湘军 、陈大川 研究 了龄
期对砌体构件受压力学性 能的影响 ,随着龄期 的增 加 ,砌
体结构的抗压强度逐渐提高。吕坚 、叶列平 、王宗纲 引入
龄期度法 ,讨论应用龄期度法对早龄期混凝土结构温度应
力计算 问题 。而关于损伤力学在混凝土方面的研究主要有
这些成果 。Dragon 利用断裂面概念对岩石和混凝土的连
续损伤进行 了理论探讨 。Krajcinovic 使用 热力学 和
穴运动学对脆性 材料 的损伤和本构方程 进行 了较全 面的
研究。李庆斌 等根据损伤理论建立 了混凝土动力损伤与
静力损伤之间的关系 ,建立 了基 于静力损伤本构理论的抛
凝土动力损伤本构方程。然而研究龄期混凝土的力学损伤
还 比较少 ,本试验主要研究混凝土在龄期和动苟载作用下
混凝土的力学损伤特性 ,重点对混凝土的损伤模 型的 m值
进行了分析并建立 了 m值与龄期的关系计算式 ,对以后的
研究有着重要 的借鉴作用 。
1 试 验 过 程
1.1 试验 设 备
试验采用三峡大学 和长 春市朝 阳试验仪 器有 限公 州
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