三级配混凝土静动态弯拉强度尺寸效应试验研究★
2013-08-21张建金龙丁宁
山西建筑 2013年25期
张 建 金 龙 丁 宁
(1.江苏铭城建筑设计院有限公司,江苏盐城 224005;2.河海大学土木与交通学院,江苏南京 210098)
我国目前在大坝混凝土设计技术要求和施工质量检测中涉及的混凝土有关特性,几乎都是通过湿筛混凝土试件的试验结果来确定,因此研究湿筛混凝土动态力学特性具有重要的意义。目前国内外对湿筛混凝土动态力学特性的研究还很少,本文采用某拱坝实际工程材料及配比研究大坝混凝土静动态力学特性。现有动态试验揭示混凝土材料强度具有率敏感特性,随着应变率的提高而提高[1]。但有关混凝土材料动态强度的尺寸效应研究,试验数据非常有限,近期人们才将注意力转移到这一领域[2]。
通过将试验与相关尺寸效应理论结合,对不同尺寸(试件尺寸为450 mm×450 mm×1 700 mm和300 mm×300 mm×1 100 mm)的三级配混凝土梁的静/动强度的尺寸效应进行了试验研究,重点对相关尺度律理论在混凝土动态强度尺寸效应中的应用进行比较分析,具有重要的工程应用价值。
1 尺寸效应律
1.1 Weibull尺寸效应律
该理论假定结构内部缺陷的分布是均匀的,这样随着结构体积的增大,其破坏概率也增大。Weibull[3]认为,试件的破坏概率如式(1)所示,试件强度的分布服从负指数分布。

其中,m为Weibull模量;σu为临界强度值,常取值0;σ0为尺度参数。
1.2 Carpinteri的多重分形尺度律(MFSL)
非匀质材料的无序性对力学性能的影响取决于材料最大缺陷的尺寸与试件几何尺寸的比值。基于这个观点,A.Carpinteri[4]提出了多重分形尺度律(MFSL),如式(2)所示:

其中,α为材料常数;D为材料的特征长度,对于弯拉试验来说,特征长度为其深度,mm。……
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