混凝土疲劳寿命的表征研究

为了达到不损坏试件,却能估计出混凝土疲劳寿命的目的,对混凝土的弹性模量、泊松比、密度等参数对混凝土疲劳寿命离散性的影响进行了探讨.通过疲劳试验,筛选出最适合作为混凝土疲劳寿命预测指标的参数,由试验数据得出了混凝土疲劳变形发展第二阶段中塑性应变增长率与疲劳寿命关系的经验公式;提出了一种基于塑性应变增长率的混凝土疲劳寿命预测方法.经验证所得混凝土预测寿命与实测结果及前人试验结果均符合较好.

疲劳荷载下混凝土梁弯曲损伤指标的探究

混凝土疲劳损伤的计算方法比较复杂,本文经推导及实验验证得出了混凝土的割线模量损伤与塑性应变呈直线关系,同时证明了使用切线模量与割线模量计算得到的损伤是相同的,由此定义了随塑性应变而变化的混凝土弹性模量的疲劳损伤指标为简单的直线方程。将此损伤指标应用于混凝土梁,推导了疲劳荷载下弯曲损伤指标。

基于韧性的混凝土轴压疲劳损伤演化研究

分析了混凝土压缩疲劳寿命的主要影响因素,认为静载下的韧度可以衡量其疲劳寿命;确定了适合的韧度表示方法,建立了混凝土材料静力韧度指标和疲劳韧性之间的关系表达式,从而以静力韧度的测量来代替疲劳韧性,可以大大减少工作量。建立了材料疲劳韧性随疲劳次数耗散模型的数学表达式。在试验基础上,以疲劳韧性消耗作为损伤变量,推导出以静载韧度表达的混凝土疲劳损伤演化方程,发现损伤发展率呈三阶段规律。经对比验证,在不同应力水平下,以静载韧度表示的损伤演化规律与用疲劳韧性表达的损伤规律吻合较好。

混凝土单调荷载作用下弯曲损伤指标的研究

根据所使用的混凝土本构模型,采用分段拟合的方式,导出了单调荷载作用下混凝土的受拉损伤指标;提出了混凝土梁在单调荷载作用下的弯曲损伤指标β,推导得到了它的解析表达式,通过单轴拉伸实验对受拉损伤指标以及弯曲损伤指标β的合理性进行了验证,得到了混凝土梁弯曲损伤指标随应变的变化规律.结果表明混凝土梁在峰值以前的损伤是不可忽略的,邻近峰值时,其抗弯刚度降低29.12%,在梁丧失承载力时损伤为0.79.