【摘 要】
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经破碎处理后的废旧轮胎橡胶引入到混凝土中,形成的橡胶集料混凝土是处理废弃橡胶制品的有效途径。随着研究的深入,橡胶集料混凝土的强度可以与普通混凝土相当,使得其应用于构件和结构中成为可能。而实际中的结构多处于多轴受力状态,通过试验和理论分析获得的破坏准则和本构关系是进行设计的重要依据。本文对不同掺量的橡胶集料混凝土进行了6种定侧压和4种等比例工况下的双轴抗压试验,探究混凝土在双轴压应力状态下橡胶掺量对
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经破碎处理后的废旧轮胎橡胶引入到混凝土中,形成的橡胶集料混凝土是处理废弃橡胶制品的有效途径。随着研究的深入,橡胶集料混凝土的强度可以与普通混凝土相当,使得其应用于构件和结构中成为可能。而实际中的结构多处于多轴受力状态,通过试验和理论分析获得的破坏准则和本构关系是进行设计的重要依据。本文对不同掺量的橡胶集料混凝土进行了6种定侧压和4种等比例工况下的双轴抗压试验,探究混凝土在双轴压应力状态下橡胶掺量对其力学性能的影响;同时利用声发射技术对橡胶集料混凝土损伤破坏过程和损伤模式进行探究。主要结论如下:(1)在双轴压应力状态下,橡胶集料混凝土无摩擦立方体试件的破坏为片状破坏,相比于普通混凝土,其破坏时贯通裂纹更少,整体性更强;在定侧压和等比例两种加载模式下,橡胶集料混凝土强度增长幅度均低于普通混凝土,而且这种趋势随着橡胶掺量的增加而增加;橡胶集料混凝土的竖向峰值应变大于普通混凝土,有较强的变形能力。(2)基于Kupfer-Gerstle的双轴压强度破坏准则形式,建立了主应力空间下橡胶集料混凝土双轴受压强度破坏准则,可以较好的描述橡胶集料混凝土双轴压强度的增长规律。(3)基于声发射振铃计数和累计能量分析,双轴压应力状态下橡胶集料混凝土在破坏阶段的持续时间更长;基于声发射幅值分布和b值分析,发现橡胶颗粒的掺入会提高混凝土的b值并降低声发射的幅值,在加载初期会出现b值突增的情况;基于声发射参数裂纹类别分析表明,橡胶的掺入阻止了裂纹因贯通形成的剪切裂纹的出现,橡胶集料混凝土中对应的剪切裂纹数量更少,破坏程度更小,破坏模式也由单轴加载下的受拉破坏为主转为剪切破坏为主。(4)将声发射累计振铃计数作为损伤参量,采用Logistic函数进行拟合,建立了基于声发射累计振铃计数的橡胶集料混凝土的损伤本构方程,与试验结果整体吻合度较好,可以用于进行损伤分析。
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