凍融環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力分析研究.pdf

1、凍融環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)部溫度場(chǎng)分布的變化將引起周期性溫度應(yīng)力，由此造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，可能影響到混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用，繼而引起構(gòu)件承載能力的衰減，最終將危及到整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全，因此開(kāi)展凍融環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外已有的混凝土溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)試驗(yàn)室實(shí)測(cè)和有限元模擬兩條途徑，綜合考慮凍融循環(huán)作用中熱量傳遞過(guò)程，研究了混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)溫度

2、場(chǎng)及溫度應(yīng)力隨凍融過(guò)程的變化規(guī)律，從傳熱角度完善了混凝土凍融破壞的損傷機(jī)理，并提出了用凍融過(guò)程中混凝土內(nèi)部主拉應(yīng)力與其抗拉強(qiáng)度來(lái)判定混凝土開(kāi)裂的損傷判據(jù)。
　　試驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了三種耐久性級(jí)別的混凝土圓柱體試件，測(cè)試試件在飽水和絕水兩種狀態(tài)下其內(nèi)部溫度場(chǎng)隨凍融過(guò)程的變化情況。各組試件在試驗(yàn)室人工快速凍融環(huán)境中，由預(yù)先埋設(shè)在內(nèi)部熱電偶測(cè)得各測(cè)點(diǎn)處的溫度值，由此對(duì)比得到了耐久性等級(jí)對(duì)混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)分布的影響，以及同一試件內(nèi)部不同位置處溫

3、度隨凍融過(guò)程的變化規(guī)律；通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，由于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷而導(dǎo)致其熱力學(xué)性能發(fā)生衰變，由此使得凍融作用引起的溫度場(chǎng)分布規(guī)律隨之發(fā)生變化。為將研究進(jìn)一步推廣至鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，本文還進(jìn)行了內(nèi)置鋼筋的混凝土試件凍融溫度場(chǎng)的測(cè)試，探討了鋼筋對(duì)混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)分布、變化規(guī)律的影響。
　　論文的另一部分工作是通過(guò)大型通用有限元軟件 ANSYS對(duì)凍融環(huán)境下混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算分析，得出了相