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不同应变率下橡胶混凝土抗压性能及能量特性研究 被引量：10
1
作者 韩辰悦 庞建勇 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第3期922-930,共9页
对四种橡胶体积掺量(0%、5%、10%、20%)的级配良好橡胶混凝土开展单轴抗压试验,对力学性能和破坏形态方面进行分析,得到了橡胶混凝土综合性能最优时的橡胶掺量,进而对最优掺量组进行不同应变率下的单轴压缩试验,并分析了不同应变率下橡... 对四种橡胶体积掺量(0%、5%、10%、20%)的级配良好橡胶混凝土开展单轴抗压试验,对力学性能和破坏形态方面进行分析,得到了橡胶混凝土综合性能最优时的橡胶掺量,进而对最优掺量组进行不同应变率下的单轴压缩试验,并分析了不同应变率下橡胶混凝土的能量特性。试验结果表明,橡胶混凝土表现为裂而不散的类延性破坏,而非普通混凝土的脆性破坏。随着橡胶掺量的增加,抗压强度大幅降低,但变形能力得到增强,在掺量为10%时,橡胶混凝土的抗压强度达标,变形能力最好。橡胶混凝土受压时能量演化和转化过程是输入能先大量转化为弹性能并储存;接着耗散能转化率开始增加,使试件表面产生大量微裂纹;最后弹性能快速释放,耗散能转化率占比明显提高,从而导致试件整体破坏。另外随着应变率增大,橡胶混凝土的抗压强度和初始弹性模量明显提高,而峰值应变降低,同时输入总能量、弹性能与耗散能均呈现上升趋势,其中弹性能增加更明显。 展开更多
关键词 橡胶混凝土 单轴压缩 掺量 强度 应变率 能量演化
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加固用喷射型工程水泥基复合材料循环冲击动力学特性 被引量：1
2
作者 韩辰悦 胡时 庞建勇 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期142-152,共11页
传统工程水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大等问题,且缺乏关于加固用喷射型水泥基复合材料(SECC)循环冲击动力学特性的研究。基于此,采用霍普金森压杆对加固用SECC进行了压缩和劈裂两种方式下的循环冲击试验,系统分析了应力-应变... 传统工程水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大等问题,且缺乏关于加固用喷射型水泥基复合材料(SECC)循环冲击动力学特性的研究。基于此,采用霍普金森压杆对加固用SECC进行了压缩和劈裂两种方式下的循环冲击试验,系统分析了应力-应变曲线、变形和能量演化特征、疲劳损伤破坏特征,详细探究了各物理量的变化规律,并建立了力学特性预测模型。结果表明:循环压缩下,反射能转化率持续上升,而吸收能、透射能转化率持续下降;相比第1次冲击,最终破坏时吸收能转化率降低了63.94%。循环劈裂下,反射能转化率维持上升趋势,而透射能、吸收能转化率保持下降趋势;3次循环劈裂后,相比第1次冲击,最终破坏时吸收能转化率降低了0.72%;试件的变形损伤和能量损伤均随循环冲击次数的增加而增加,基于能量特征的损伤变量普遍高于变形特征下的损伤变量。两种循环冲击试验破坏时,能量损伤变量分别提高了913.19%和222.89%;SECC有助于为待加固层在冲击应力下提供所需要的柔性变形空间,也为动力能量释放提供了柔性缓冲空间。 展开更多
关键词 隧道工程 动力学特性 循环冲击 喷射型水泥基复合材料 疲劳损伤
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公路隧道喷射型ECC物理力学性能及其喷层稳定性
3
作者 胡时 李晓芳 +2 位作者 蔡海兵 韩辰悦 宋海清 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期109-121,共13页
传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了... 传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了开挖扰动下围岩及喷射型ECC层的稳定性,并通过现场监测分析了其应用效果。结果表明:将脱硫石膏、混杂纤维、机制砂、膨胀剂和减缩剂引入ECC中,所研发的喷射型ECC物理力学性能满足公路隧道喷射混凝土的要求。基于数值模拟,当支护12 m后,喷射型ECC层的拉伸和压缩最大主应力较C25喷射混凝土(C25SC)层分别提高了36.8%、28.4%,并且其内侧拱顶的最大竖向位移较C25SC可降低3.15%,仅为1.23 mm。基于现场实测,在近似相同的围岩地质条件下,使用喷射型ECC较C25SC,能够降低10.26%的竖直沉降变形,此外其喷层表面未发现开裂、线状渗水等情况。因此,喷射型ECC在公路隧道支护领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 喷射型ECC 公路隧道 物理力学性能 数值模拟 稳定性
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环绕黏结CFRP-ECC修复混凝土的动态力学和能量特性
4
作者 庞建勇 韩辰悦 胡时 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期87-96,共10页
为了研究环绕黏结碳纤维增强复合材料(CFRP)与工程水泥基复合材料(ECC)构成的复合增强层对小尺寸受损混凝土的修复效果,制备CFRP增强ECC-混凝土组合体试件,采用霍普金森压杆对端面粘贴、环绕粘贴CFRP的组合体进行不同气压下的冲击压缩... 为了研究环绕黏结碳纤维增强复合材料(CFRP)与工程水泥基复合材料(ECC)构成的复合增强层对小尺寸受损混凝土的修复效果,制备CFRP增强ECC-混凝土组合体试件,采用霍普金森压杆对端面粘贴、环绕粘贴CFRP的组合体进行不同气压下的冲击压缩试验。结果表明:两种组合体的峰值应力、峰值应变和动态增长因子均随冲击气压的升高而增大,环绕粘贴CFRP的组合体峰值应力、峰值应变均高于端面粘贴CFRP的组合体,0.5 MPa气压作用下,峰值应力增长达10.9%,峰值应变增长达14.98%。随着气压的升高,两种组合体的动态增长因子均呈增大趋势,两种组合体在0.7 MPa较0.3 MPa作用下,DIF分别提高了56.77%,59.41%,具有明显的应变率增长效应。0.7 MPa气压时,两种组合体的DIF均在1.6左右,因此两者均适用于高动态荷载作用环境。复合增强层为混凝土提供良好的环向约束力,有效抑制裂纹扩展。环绕粘贴CFRP的组合体破坏状态优于端面粘贴CFRP的组合体,抗冲击性能更好。两种组合体的各能量变化趋势相似,均随着气压升高而增大,且环绕粘贴CFRP的组合体较端面粘贴CFRP的组合体能量吸收能力更强,0.7 MPa时的吸收能增幅在5%左右。在小尺寸混凝土修复工程中,环绕粘贴CFRP与ECC构成的复合增强层的修复效果更佳。 展开更多
关键词 道路工程 动态力学特性 冲击压缩 工程水泥基复合材料 修复工程
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