三级配混凝土及湿筛混凝土单轴动态拉伸性能试验研究.pdf

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1、建筑设计三级配混凝土及湿筛混凝土单轴动态拉伸性能试验研究文娟贵州众佳合力建材有限公司摘要：考虑大骨料特性的混凝土动态拉伸性能研究是混凝表2三级配混凝土与湿筛二级配混凝土的立方体抗压强度土坝抗震特性研究的一个突出问题。进行了大坝迎水面常用的三级配混凝土及湿筛混凝土在10-5、10-4、10-3、10-2,s-1四种应变速率下的单轴动态直接拉伸强度试验。试验采用尺寸为250mm×250mm×400mm和1550mm×1550mm×300mm的棱柱体试件。试验测得不同应变速率下试件的单轴动态拉伸应力和应变。基于试验数据探讨了三级配混凝土及湿筛混凝土的破坏形态、单轴抗拉强度、峰值应力点的应变随应变速

2、率的变化规律。此外，还建立了三级配混凝土与相应湿筛二级配混凝土的动态强度关系。试验结果可为混凝土大坝、海洋平台等的抗震设计提供理论依据。2.3试验过程关键词：三级配混凝土；湿筛混凝土；单轴拉伸；强度；应变速率本文试验采用立式轴心拉伸方式。首先将试件安装在加载板间进行初步对中，通过螺栓将试件固定在加载板上。此时，加载板1引言与设备加载头之间通过球铰相连，在垂直方向反复预加较小的静全级配混凝土动态拉伸强度是混凝土坝抗震设计中的控制性载（约104Ｎ），球铰可以进行微小转动以自动校正微量的偏心。在指标之一，也是强震时评价混凝土坝抗裂性能的依据。国内对于混凝土直接拉伸试验中，由于混凝土试件中粗骨料的分

3、布具有随全级配混凝土动态拉伸强度的试验研究多采用动态弯拉试验，动机性（物理偏心），以及在加载过程中由于微裂缝开展造成的截面态直接拉伸试验并不多见，并且离散性较大。单轴动态拉伸强度削弱也具有随机性（几何偏心），很难保证试件在加载过程中始终是大坝混凝土动态抗力研究的基础，是开展多轴动态强度试验的保持对中状态。在本文试验中，除了用球铰消除偏心外，在试验结前提条件。因此有必要对全级配混凝土及湿筛混凝土进行单轴动束后，通过测量试件两侧加载方向的变形，可以剔除两侧变形值相态拉伸强度试验，进而找出二者力学性能之间的关系，这对于准确差较大的试件，来保障试验数据精确可靠。在试件安装完毕后，将分析混凝土坝在地震

4、作用下的可靠性具有重要意义。位移计夹具安装在试件纯拉段以外的两侧边缘区域，如图3所示，2试验概况这样可以消除连接螺栓松动、加载装置变形及球铰转动造成的位2.1试验装置移测量误差，位移测量标距即为试件纯拉段的长度。最后将位移试验设备采用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室传感器（LVDT）竖直安装在夹具上，测量值取两只位移传感器读数结构分室的大型静、动态三轴电液伺服试验系统，每向出力最大压的平均值。加载前，需预先确定加载方案。由于混凝土最大荷载力为2500kN，最大拉力为1000kN，可满足大骨料试验的加载要-6处的应变相差不大，假定对应于最大荷载处的应变为100×10，然求。试验过程和数

5、据采集均采用FCS多通道协调加载控制系统进后设定作动器的位移速度，使其达到最大荷载处应变的时间为10、行精确控制，既可以采用荷载控制也可以采用位移控制，两者之间-5-40.5、0.05和0.005s，则所得的加载应变速率为1×10、2×10、2×也可进行平顺转换。为了便于加载及数据采集，对试验装置进行-３-２-110和2×10ｓ。本文完成了三级配混凝土及湿筛二级配混凝了改造，设计制作了两套不同型号的加载板，尺寸分别为145mm×土在４种加载速率下的单轴拉伸试验，采用位移控制，记录了加载145mm×45mm和245mm×245mm×55mm。由于大尺寸试件在加过程中荷载和位移的变化过程。每一加

6、载工况中对根部破坏严载过程中容易发生偏心，在每个加载板中设计了球铰装置，如图１重、离散性大、偏心严重的数据予以剔除，保证至少３个有效数所示，通过一定程度的转动，保证了试件的安装和对中。据。试验完毕后，拆下位移传感器，取出试件。3试验结果及分析本文一共计算分析了以下数据与关系：①试件破坏形态；②动态强度；③三级配混凝土与湿筛二级配混凝土动态抗拉强度之间的关系；④峰值应力点的应变；⑤应力－应变关系曲线。4结语①应变速率对三级配混凝土及湿筛二级配混凝土单轴拉伸的破坏形态有一定影响，随着应变速率的提高，试件断面骨料拉断部分的比例增大，断面形状也趋于平整。②随着应变速率的提高，三级配混凝土与湿筛二级配

7、混凝土的单轴抗拉强度均呈线性增长，并且三级配混凝土的强度增长速率略高于湿筛二级配混凝土，且明显高于普通混凝土。③随着应变速率的提高，三级配混凝土与图1加载版与球铰湿筛二级配混凝土峰值应力处的应变均有所提高，提高幅度随应变速率的提高而逐渐趋缓。④三级配混凝土与湿筛二级配混凝土2.2试件的设计与制作在不同应变速率下的应力－应变关系曲线形状相似，初始弹性模本文试验采用大坝水位变化区常用的三级配混凝土（最大骨料量随应