混凝土凍融循環(huán)的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、多些年來，混凝土作為一種建筑材料被廣泛應(yīng)用到世界各地區(qū)。而隨著時(shí)間的推移，混凝土構(gòu)件在多種因素長(zhǎng)時(shí)間的作用下呈現(xiàn)出不同的破壞方式。其中，混凝土的凍融破壞是造成其耐久性降低的一重大原因?；炷烈騼鋈谄茐暮箝_始出現(xiàn)裂縫，直至剝落，不僅影響建筑物的外觀，而且內(nèi)置的鋼筋也會(huì)因此裸露出來，致使結(jié)構(gòu)承載力降低，嚴(yán)重威脅到人們的安全?；诖?，本文通過混凝土實(shí)體試驗(yàn)與Ansys有限元軟件的模擬共同進(jìn)行了混凝土的凍融循環(huán)研究。
　　首先，通過不同含

2、氣量混凝土的凍融循環(huán)試驗(yàn)，對(duì)凍融后混凝土的進(jìn)行了分析研究。按照混凝土凍融標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采用質(zhì)量損失與動(dòng)彈性模量的變化為抗凍指標(biāo)對(duì)混凝土凍融循環(huán)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，本文還研究了引氣劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。所以，從質(zhì)量，動(dòng)彈性模量與抗壓強(qiáng)度三方面綜合分析，找出本文中對(duì)混凝土凍融循環(huán)的最佳含氣量;本文還運(yùn)用了Ansys有限元軟件對(duì)混凝土凍融循環(huán)進(jìn)行了仿真模擬。數(shù)值模擬的基本思想是熱應(yīng)力耦合，即采取順序耦合的方法，先對(duì)混凝土模型進(jìn)行熱分析，然后轉(zhuǎn)換為應(yīng)

3、力的分析，由求解出的溫度場(chǎng)作為已知條件施加到結(jié)構(gòu)模型上，得到其應(yīng)力云圖。
　　試驗(yàn)與模擬的結(jié)果基本一致。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律:混凝土的凍融作用是個(gè)漸入過程，由表及里，從表面到內(nèi)部逐漸破壞;凍融前期只對(duì)混凝土表面產(chǎn)生破壞，對(duì)內(nèi)部作用很小。同一含氣量的混凝土，在不同的凍融循環(huán)次數(shù)下破壞程度不同。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，其破壞程度也隨之加深。同一凍融次數(shù)時(shí)，一定含氣量范圍內(nèi)，隨著混凝土含氣量的提高，其破壞程度逐漸減小。但超出了此范圍，抗