循环荷载作用下混凝土塑性变形试验研究

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1、2012年第3期混凝土与水泥制品2012No．33月CHINACONCRETEANDCEMENTPR0DUCTSMarch循环荷载作用下混凝土塑性变形试验研究周洪涛，彭刚，胡海周，梁春华(三峡大学土木与建筑学院，宜昌443002)摘要：研究了循环荷载作用下普通混凝土和钢纤维含量为2．0％的混凝土圆柱形试件，在应变速率为1O／S、]0-4／S、10-3／s时的卸载点应变与累积塑性应变的关系。试验结果表明，在开始卸载点的应变值相同的情况下，钢纤维含量相同的混凝土提高应变速率会增加混凝土的累积塑性应变；在混凝土中添加适量的钢

2、纤维能延缓混凝土在加载后期的破坏；高应变速率会加快混凝土材料的累积塑性应变增长。关键词：混凝土；循环荷载；应变速率；累积塑性应变Abstract：Thenormalconcreteand2％steelfiberreinforcedconcrete(SFRC)ofthecylinderconcretearetested，andtherelationshipofthestrainofunloadingpointandaccumulatedplasticstrainarestudiedwiththreekindstrainr

3、ates：10-5／S．10Wsand10—3，s．nletestsresultsshowthatatthesamestrainofunloadingpointlevel。theaccumulatedplasticstrainofSFRCisincreasedwiththeincreaseofthestrainrateswhenthecontentsofsteelfiberarethesame．Itshowsthataddingpropersteelfibercandelaythedamageofconcreteatl

4、aterloadingage，andhighstrainratecanpromotethegrowthoftheaccumulatedplasticstrainofconcrete．Keywords：Concrete；Cyclicload；Strainrates；Accumulatedplasticstrain中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1000—4637(2012)03—41—040前言本试验采用的钢纤维混凝土试件基体强度为钢纤维混凝土作为一种新兴的复合建筑材料已C40，依据JGJ55—2000《普

5、通混凝土配合比设计规被广泛应用于矿山、道路、隧洞、水利、港口和海洋程》及JG／T3064—1999{钢纤维混凝土》进行配合比等工程领域。目前，钢纤维混凝土的研究成果[1-4]主设计与实际试配。要是静力试验，动力试验较少，少量的研究成果主(1)材料选择与配合比设计要在冲击荷载方面。对于钢纤维混凝土的本构研究采用42．5级普通硅酸盐水泥；粗骨料为5～已经有了大量成果_5删，而对循环荷载作用下钢纤维20mm连续级配的河卵石；细骨料为河砂，连续级混凝土的塑性变形试验研究较少。鉴于此，本研究配，经筛分试验实测的细度模数为2．4；

6、钢纤维采用进行了等应变增量(Ae=lxl0)重复完全加卸荷武汉某厂生产的剪切型钢纤维，规格为SFB32(I)，下，应变速率为104／s、lOWs和lO-3／S时的试验，分长径比57(平均值)，抗拉强度≥380MPa，90。弯折不析比较了普通混凝土和钢纤维掺量为2％混凝土的断率i>90％；拌合水采用自来水。变形特点，并建立了相应的变形公式。在不改变混凝土基体配合比及各组成材料含1混凝土循环加载试验量的原则下，确定钢纤维混凝土的纤维用量。具体1．1试样制备混凝土配合比见表1。表1混凝土配合比(2)试件的制作与养护以上的标准

7、养护室养护28d。本试验采用圆柱形试件，按表1配合比进行备1．2加载试验料。采用人工搅拌方式，振动台振捣密实，24h后拆(1)试验设备模，拆模后的试件立即放入(2O±3)℃、湿度为95％本试验选用大型微机控制电液伺服多功能静一41—2012年第3期混凝土与水泥制品总第191期动三轴材料试验机，最大试验力1500kN。采用引伸能恢复到初始状态，会产生残余变形，此时的应变计进行变形测量，轴向变形测量范围0—10mm，径向称之为累积塑性应变。日富／1b变形测量范围0-5mm，位移测量范围0～100ram。该分别对SFC40—

8、00试件和SFC40—20试件进行∞∞加：2m0机加载速度能满足本试验要求，可以保证应变速率了在应变速率为l0／s、10_4，s和Ol0，s情况下的等在10-5／s~10-％范围内具有良好的工作性能。应变增量的完全加卸载试验，加2卸载过程曲线如图图(2)试验过程1所示。由图1可见，在每一次完4全卸1载后都会有塑先将试件安放在圆形垫