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基于聲發射的單側向受壓豎向受循環加卸載的混凝土損傷特性研究

馬小亮 彭剛 王孝政 肖杰 三峽大學土木與建筑學院 443002

關鍵詞:混凝土 循環荷載 損傷特性 剛度退化 聲發射 

摘要:在水平單向側壓應力作用下,進行了豎向等應變步長循環加卸載的混凝土抗壓性能試驗。對不同側應力狀態下的外包絡線、共同點軌跡線和循環加卸載全曲線進行了分析,研究了側應力對累積殘余塑性應變和剛度退化的影響,建立了不同側應力狀態下的應力、應變時間曲線與聲發射參數之間存在的關系;在此基礎上,探索了混凝土在加載全過程中的能量釋放特性,基于聲發射事件數構建的損傷變量分析了混凝土的損傷規律。研究結果表明:在單個循環加卸載過程中,聲發射事件數主要發生在加載階段,卸載階段出現較少,卸載段的聲發射能量隨側向壓應力的增加而增加;在整個循環加卸載試驗過程中,聲發射事件數主要集中在峰值應力以前,峰值應力以后出現較少,峰值應力后的聲發射能量隨側向壓應力的增大而增大;混凝土剛度退化速度及累積殘余塑性應變隨側壓應力的增加而減小;損傷變量隨累積殘余塑性應變的增加而增大,其速度呈先增加后減小的規律,損傷演化過程可大致分為損傷起始、損傷線性增長、損傷失穩3個階段;不同側向壓應力下混凝土損傷發展路徑各異,但損傷發展的起點和終點是固定的,側壓應力越高,損傷路徑越短,水平與豎向荷載間的大小比例,決定了混凝土損傷的主導因素與損傷機制。

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