不同初始孔隙水压力下混凝土动态力学特性.PDF

第３期 水 利 水 运 工 程 学 报 Ｎｏ．３ 　 ２０１７年６月 ＨＹＤＲＯ⁃ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｊｕｎ． ２０１７ － ＤＯＩ：１０．１６１９８／ ｊ．ｃｎｋｉ．１００９ ６４０Ｘ．２０１７．０３．０１４ － 谢京辉，彭刚，陈灯红，等． 不同初始孔隙水压力下混凝土动态力学特性［Ｊ］． 水利水运工程学报，２０１７（３）：９９ １０６． （ＸＩＥ Ｊｉｎｇｈｕｉ，ＰＥＮＧ Ｇａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｄｅｎｇｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｌ ｐｏｒｅ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ［Ｊ］． Ｈｙｄｒｏ⁃ － Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７（３）：９９ １０６． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） 不同初始孔隙水压力下混凝土动态力学特性 谢京辉， 彭　 刚， 陈灯红， 操　 佩， 柳　 琪 （三峡大学 土木与建筑学院， 湖北 宜昌　 ４４３００２） 摘要：为研究不同初始孔隙水压力下混凝土动态力学特性，利用 １０ ＭＮ大型多功能液压伺服静动力三轴仪进 行不同初始孔隙水压与不同加载速率下的混凝土常三轴试验。 结果表明：不同围压下，混凝土内部孔隙水压的 变化规律可分为迅速变化、缓慢变化和趋于稳定３个阶段。 不同应变速率下，混凝土峰值应力随初始孔隙水压 的增大逐渐增大，高应变速率提高了初始孔隙水压力对混凝土峰值应力的影响；初始孔隙水压力在较大程度上 提高了混凝土峰值应力的率敏感性。 不同初始孔隙水压力下，混凝土峰值应力随应变速率的提高逐渐增加。 依据试验数据，基于Ｗｅｉｂｕｌｌ统计理论模型构建了混凝土水环境下的经验率型本构方程，对不同初始孔隙水压 － 下混凝土常三轴动态压缩应力 应变曲线进行描述，拟合效果良好。 这证明所建模型可用来描述不同工况下混 － 凝土应力 应变全曲线及损伤变化规律。 关　 键　 词：混凝土；动态性能；孔隙水压力；率型本构模型 － － － 中图分类号：ＴＶ４３１　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１００９ ６４０Ｘ（２０１７）０３ ００９９ ０８ 混凝土作为一种多孔介质材料，内部存在大量微观孔隙和微裂纹。 桥墩和大坝等混凝土建筑物，由于长 期处于水环境中，水渗入混凝土内部孔隙中，由此产生内部孔隙水压，其中高孔隙水压会使混凝土内的微观 裂纹逐渐扩展、微裂纹之间的贯通最终会形成宏观裂纹，导致混凝土的材料性能劣化，从而影响混凝土的整 体性能。 ［１］ 国内外众多学者对在水环境下混凝土动、静态性能的研究已取得了丰硕成果。 Ｂｕｔｌｅｒ 通过试验研究发 ［２］ 现主动孔隙水压力使材料产生拉应变。 Ｃａｄｏｎｉ等 分析了不同饱和度对混凝土应变速率的影响。 Ｙａｍａｎ ［３］ ［４］ 等 发现随着孔隙率和孔隙中含水量的增加，混凝土的强度降低，弹性模量增大。 王海龙等 建立了饱和