围压水作用下混凝土孔隙水压力的数值模拟研究
2020-06-13刘苗苗王乾峰孙尚鹏程卓群
水力发电 2020年3期
关键词:混凝土
刘苗苗,王乾峰,王 普,孙尚鹏,程卓群
(三峡大学土木与建筑学院,湖北 宜昌 443002)
0 引 言
混凝土是一种多孔介质材料,其内部不可避免地存在着许多微观的孔隙和裂纹等缺陷,而水工建筑物由于长期处于水环境中,当它受到外围高压水作用时,高压水会沿着混凝土表层的微观裂纹逐渐渗入到混凝土内部,从而使孔隙裂纹受力发生变化,导致其发生扩展、微裂纹之间的贯通、失稳。因此,混凝土的渗透性是地下结构、海上及滨海结构、水工结构工程设计中应该考虑的重要特性之一。众多学者开展了水环境下混凝土的相关力学试验研究。杜守来[1]和李宗利[2]等研究了混凝土不同渗流时间内、不同孔隙水压力对混凝土抗压强度的影响规律,得到随着渗透孔隙水压力的增加,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量逐渐降低,其损失率逐渐增大;柳琪[3]研究了有压水环境中循环荷载历史对混凝土动态力学性能的影响;刘博文[4]对比分析了单轴和常规三轴压缩两种不同试验加载方式对饱和混凝土基本力学参数与损伤破坏特性的影响;王乾峰[5]考虑水压力和应变速率共同作用对混凝土强度的影响,构建了有压水环境中混凝土的经验本构模型。这些成果均是学者们从不同的因素着手,通过试验对混凝土的动态性能进行研究,然而试验中也常出现反常的结果,操作性及可重复性差、试验周期长等,故利用瞬态分析反演数学模型模拟混凝土进行水环境下混凝土的动态力学特性是十分必要的。……
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