【摘 要】
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本文以激光全息干涉计量术基本原理和激光全息干涉条纹图判读原理为依据,将激光全息干涉计量系统与混凝土构件静态承压装置相结合,考虑温度因素,对高温后混凝土构件静态受荷条件
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本文以激光全息干涉计量术基本原理和激光全息干涉条纹图判读原理为依据,将激光全息干涉计量系统与混凝土构件静态承压装置相结合,考虑温度因素,对高温后混凝土构件静态受荷条件下的破坏过程进行了连续监测研究。在连续静态荷载作用下,对高温后混凝土试件进行了激光实时全息干涉试验动态观测,通过数码摄相机将全息干涉条纹图传输至计算机,获取实时全息干涉条纹图;分析了高温影响下混凝土材料裂纹的起裂扩展演化规律和断裂破坏模式,探讨了高温影响下材料损伤、断裂的机理;研究了混凝土梁在三点受弯状态下损伤、断裂演化规律,确定了受弯混凝土梁的初始损伤门槛值;通过实时全息干涉条纹图与宏观变形测量结果的对比分析,得出实时激光全息干涉法能更精确地反映混凝土构件的损伤演化断裂特征。文中对比了素混凝土梁、钢纤维混凝土梁和钢筋钢纤维混凝土梁的试验结果,表明钢纤维混凝土高温后抗压及受弯力学强度的损失以及其优越于素混凝土的性能,是高温后混凝土基体内部损失及钢纤维增强增韧作用的综合结果。研究表明,激光全息干涉计量系统与力学加载系统的结合为高温后混凝土类材料构件的损伤断裂分析与诊断提供了一种有效的试验方法。
考虑微裂纹的形核、扩展和连接对混凝土类材料的力学性质产生显著影响,本文采用基于Taylor模型的有效介质方法,具体求出了不同应力状态下有效柔度张量的解析表达式,确定了含裂纹体材料的有效模量;进一步由J.Mazars各向同性损伤模型,考虑温度作用,将断裂力学与损伤力学相结合,推导出了高温影响下混凝土Ⅰ型裂缝以及Ⅰ+Ⅱ复合型裂缝缝端损伤区的边界方程。
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