变温环境下胶囊混凝土拉压性能及影响因素分析.pdf

第45卷第3期力学季刊Vol.45No.3

2024年9月CHINESEQUARTERLYOFMECHANICSSept.2024

doi:10.15959/j.cnki.0254-0053.2024.03.006

变温环境下胶囊混凝土拉压性能及影响因素分析

余陈，吴佰建，郭力

（东南大学土木工程学院工程力学系，江苏南京211189）

摘要：胶囊混凝土是一种具备微裂缝自动修复能力的高耐久性工程材料，应用前景广阔.目前对胶囊混凝土力学

和自愈性能研究较多，但缺乏对服役环境变温荷载影响的研究．本文研究了荷载与温度共同作用下胶囊混凝土

的力学行为，首先采用双线性软化本构关系建立不同胶囊尺寸的胶囊模型和无胶囊混凝土模型，进行单轴拉伸

和单轴压缩测试，考察了胶囊尺寸对胶囊混凝土力学行为的影响，随后模拟不同温度下的热源，研究了考虑热

传导和温度变化的胶囊混凝土抗压和抗拉性能．数值模拟结果表明，添加胶囊所导致的非均质性使得混凝土拉

压强度降低，胶囊尺寸越大，降低幅度越大；一般而言，抗拉强度比抗压强度下降更为明显；由于胶囊和混凝

土的热膨胀系数不同，变温环境可使胶囊混凝土的强度降低20%左右，需在材料设计和参数优化中加以考虑．

关键词：胶囊混凝土；热传导；拉压强度；自愈混凝土

中图分类号：O341文献标志码：A文章编号：0254-0053(2024)03-0667-09

AnalysisofTensileandCompressive

PerformanceandInfluentialParametersof

CapsuleConcreteUnderVariable

EnvironmentalTemperatures

YUChen,WUBaijian,GUOLi

(DepartmentofEngineeringMechanics,SchoolofCivilEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing211189,Jiangshu,China)

Abstract:Capsuleconcreteisahighlydurableengineeringmaterialwithself-healingcapabilityformicro-cracks,offeringbroad

prospectsofapplications.Currently,thereareconsiderableresearchesonthemechanicalandself-healingpropertiesofcapsule

concrete,butthereisalackofresearchontheinfluenceofvariabletemperatureloadsinserviceenvironments.Inthispaperwe

delveintohowcapsuleconcretebehavesunderdifferentloadsandtemperatures.Firstly,variouscapsulesizesandnon-capsule

concretemodel