混凝土三轴受压性能尺寸效应的试验研究

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1、学校代号10532学号S150100164分类号N34密级公开硕士学位论文混凝土三轴受压性能尺寸效应的试验研究学位申请人姓名刘伟培养单位土木工程学院导师姓名及职称苏捷高级工程师学科专业土木工程研究方向混凝土结构基本理论及其应用论文提交日期2018年5月31日学校代号：10532学号：S150100164密级：公开湖南大学硕士学位论文混凝土三轴受压性能尺寸效应的试验研究国家自然科学基金资助项目项目编号（51408213）学位申请人姓名：刘伟导师姓名及职称：苏捷高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2018年5月31日论文答辩日期：2018年6月3日答辩委员会主席

2、：汪梦甫教授TheresearchonthesizeeffectofconcretebehaviorundertriaxialcompressionbyLIUWeiB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofCivilEngineeringInStructureEngineeringIntheGraduateSchoolOfHunanUniversitySupervisorProfes

3、sorSUJieMay,2018混凝土三轴受压性能尺寸效应的试验研究摘要尺寸效应是混凝土材料的固有特征之一，对其进行系统研究有助于准确描述不同混凝土力学性能的差异。目前国内外对于单轴受压下的混凝土力学性能尺寸效应取得了丰硕的成果，但工程结构中构件实际上受到的不是单一的拉或压荷载作用，而是处于多个方向不同性质受力的组合作用的复杂状态。如今对于混凝土在复杂受力状态下的力学性能尺寸效应的研究报道较少，相关研究有待深入。基于此，本文进行了混凝土三轴受压试验，较系统地研究了混凝土在受三向压力作用下力学性能及尺寸效应，主要内容如下：（1）对100mm、150mm和200mm三种尺寸的混凝土立方体试

4、件进行了应力比为0.05:0.05:1、0.10:0.10:1、0.15:0.15:1和0.20:0.20:1的三轴和单轴受压试验，试验结果表明：混凝土三轴抗压强度、峰值应变和极限应变均具有尺寸效应现象。混凝土三轴抗压强度随着应力比的增大，尺寸效应现象越不明显，当侧向应力比从0.05:0.05:1增大至0.20:0.20:1时，尺寸效应减小了75.8%。混凝土三轴受压峰值应变随着应力比的变化，应力比为0.20:0.20:1时峰值应变尺寸效应约为应力比为0.05:0.05:1时的4.9倍。混凝土三轴受压极限应变随着应力比的变化呈抛物线形式，在0.10:0.10:1时，尺寸效应现象最显著。

5、混凝土三轴受压割线模量随尺寸变化时，变化量低于0.5%，尺寸效应较弱，在分析及计算中可以忽略不计。应力比对混凝土三轴受压的破坏形态影响较大，当应力比较小时，混凝土三轴受压破坏形态表现为柱状劈裂，当应力比较大时，试件发生流动和形变破坏。（2）对混凝土三轴受压性能增大系数的尺寸效应进行了较系统地分析，分析结果表明：混凝土三轴受压抗压强度增大系数、峰值应变增大系数和极限应变增大系数均具有尺寸效应现象。随应力比增大，抗压强度增大系数尺寸效应越明显，应力比为0.20:0.20:1时，其尺寸效应约为应力比为0.05:0.05:1时的3.6倍。随应力比增大，峰值应变增大系数尺寸效应越不明显，应力比为

6、0.20:0.20:1时，其尺寸效应约为应力比为0.05:0.05:1时的45%。极限应变增大系数随应力比的变化，尺寸效应度变化较小，仅2%。基于本试验结果与国内外试验结果，综合考虑了侧向应力比、混凝土强度等级以及试件尺寸等因素，提出了混凝土三轴受压抗压强度增大系数和三轴受压峰值应变增大系数的计算公式。（3）基于本文试验数据，结合统计尺寸效应理论，计算分析得出了混凝土三轴受压抗压强度在统计尺寸效应律计算公式中各参数的取值，并确定了各应力比下混凝土三轴抗压的临界尺寸和临界强度。关键词：三轴受压；尺寸效应；抗压强度；混凝土；增大系数II硕士学位论文AbstractTheinfluenceo

7、fsizeonthemechanicalpropertiesofconcreteiscloselyrelated.Theresearchonthesizeeffectofconcretewillhelptoaccuratelydescribethedifferenceinmechanicalpropertiesofdifferentconcrete.Atpresent,thesizeeffectofmechanicalpropertiesofc