弹性混凝土梁受弯性能及分形研究

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1、苏州科技学院硕士学位论文弹性混凝土梁受弯性能及分形研究硕士研究生：周文慧指导教师：孙洪泉(教授)学科专业：结构工程苏州科技学院土木工程学院二○一三年六月MasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyFractalanalysisandexperimentalstudyonflexuralbehaviorofrubberconcretebeamsMasterCandidate:ZHOUWhenhuiSupervisor:Prof.SUNHong-quanMajor:Str

2、ucturalEngineeringSuzhouUniversityofScienceandTechnologyDepartmentofCivilEngineeringJune,2013苏州科技学院学位论文独创性声明和使用授权书独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书苏

3、州科技学院、国家图书馆等国家有关部门或机构有权保留本人所送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人完全了解苏州科技学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文；同意学校在不以赢利为目的的前提下，用不同方式在不同媒体上公布论文的部分或全部内容。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日苏州科技学院硕士学位论文摘要摘要弹性混凝

4、土（也称弹性橡胶混凝土或橡胶混凝土）是在普通混凝土中掺入橡胶粉或用橡胶粉取代部分骨料而制得的新型复合材料。胶粉的加入使得混凝土材料的延性得到提升，变形能力得到提高，耗能能力得到增强等特点。同时使得废弃橡胶得到循环利用，实现废弃橡胶无害化处理，具有较好的经济效益和社会效益。本文首先通过研究橡胶混凝土的基本材料力学性能，而后展开对橡胶混凝土构件的力学性能研究。研究橡胶取代率变化对橡胶混凝土梁的承载力，构件表面裂缝发展，构件跨中挠度，钢筋和混凝土应变等的影响，主要结论如下：1、橡胶混凝土的坍落度，抗压强度，轴心抗压强度及弹性模量随着胶粉替代率增

5、加都呈现出不同程度下降。同一胶粉替代率下，抗压强度随着养护天数增加而增加。高替代率下的抗压强度后期强度增长程度较低替代率要大。2、橡胶混凝土梁同普通混凝土梁的受弯破坏过程相似，都表现出三阶段变化：弹性阶段，带裂缝工作阶段，破坏阶段；同时都基本符合平截面假定。试验梁的开裂荷载受橡胶粉含量影响不明显，但是屈服荷载和极限荷载都随着胶粉替代率的增加而有下降趋势。橡胶混凝土梁的裂缝开展较普通混凝土梁的缓慢，也更加温和，有较多的细微裂缝出现。3、采用分形理论对橡胶混凝土梁的破坏全过程进行定量化描述。结果表明橡胶混凝土梁的表面裂缝分布满足统计意义上的自

6、相似性特征。橡胶替代率在0-15%时实验梁的表面裂缝分维值在1.101.40−区间，其对应的损伤形态为线状。4、建立橡胶钢筋混凝土梁表面裂缝的分维数D与跨中挠度f、裂缝宽度B及损伤变量ω之间的定量关系，研究表明：随着构件破坏加深，橡胶混凝土梁表面裂缝进一步发展，分维数增长速度渐快。橡胶混凝土梁表面裂缝的分形维数可以作为一个评价橡胶混凝土梁破坏程度及安全程度的指标。关键词：橡胶混凝土；橡胶粉；替代率；受弯性能；分形理论I苏州科技学院硕士学位论文AbstractAbstractCrumbrubberconcrete（CRC）isoneofci

7、vilengineeringcompositematerialsmixingcrumbrubberwithconcrete,whichischaracterizedbylowelasticmodulus,largedeformation,multi-energydissipationandsoon.Meanwhilerecyclingwasterubberrealizestaintlessdisposalofwasterubber,whichwillbringabouthugeeconomicandsocialbenefits.Thisp

8、aperfurthercarriesoutaresearchonthemechanicalpropertiesofCRCflexuralmembersbasedontheresearchofp