›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (5): 1319-1326.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

砂浆-花岗岩界面动态轴向拉伸力学性能试验研究

王 瑶1, 2,吴胜兴1,沈德建1,周继凯1   

  1. 1.河海大学 土木与交通学院,南京 210098;2.金陵科技学院 建筑工程学院,南京 211169
  • 收稿日期:2010-11-24 出版日期:2012-05-10 发布日期:2012-05-14
  • 作者简介:王瑶,女,1973年生,博士研究生,副教授,主要从事混凝土结构基本理论与混凝土类材料动态特性方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金面上项目(No. 50979032);国家自然科学基金青年基金(No. 5100905);中国水利水电科学研究院开放基金项目 (No. IWHRKF2010014)。

Experimental study of dynamic axial tensile mechanical properties of mortar-granite interface

WANG Yao1, 2, WU Sheng-xing1, SHEN De-jian1, ZHOU Ji-kai1   

  1. 1. College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Architectural Engineering Institute (College), Jinling Institute of Technology, Nanjing 211169, China
  • Received:2010-11-24 Online:2012-05-10 Published:2012-05-14

摘要: 骨料-砂浆界面过渡区的力学性能对混凝土宏观受力特性有很重要的影响。在MTS试验机上对40个砂浆-花岗岩交界面试件进行了动态轴向拉伸力学性能试验研究,分析不同应变率(10-6~10-2 s-1)、不同程度预静载(30%、50%、70%静载强度)以及往复荷载(1、5 Hz)对交界面动态轴向拉伸力学性能的影响,并对其动态破坏机制进行了初探。研究结果表明:①交界面动抗拉强度随应变率增加有明显增加趋势;②较小预静载(不超过50%)不仅没有使动抗拉强度降低,反而有可能提高动抗拉强度,较大的预静载对损伤弱化效应起主导作用,从而使动抗拉强度降低;③往复荷载作用下会出现明显的低周疲劳损伤,而且残余变形随往复荷载的频率增加而减小;④不同应变率下的交界面应力-应变曲线上升段类似,约50%强度后呈现非线性变化,但非线性程度随应变率增加趋向不明显。另外,尝试性地进行了交界面试件轴向拉伸应力-应变全曲线的试验,得到了稳定断裂的全过程曲线。

关键词: 砂浆-花岗岩交界面, 动态轴向拉伸, 冲击荷载, 预静载, 循环荷载

Abstract: The mechanical behavior of mortar-aggregate interface transition zone is critical to the macro mechanical properties of concrete. A series of dynamic axial tensile tests on 40 mortar-granite interfaces specimens are carried out on MTS. Effects of different strain rates (10-6~10-2 s-1), different initial static loads (30%、50%、70%) and the cyclic load (frequency of 1、5 Hz) on the dynamic axial tensile mechanical properties are analyzed . The fracture mechanism is explored based on the experiment results. The results indicate that: ① the dynamic tensile strength of the interface is increased obviously with the increasing of the strain rate; ② the initial static load about less than 50 percent of the strength will not influence the dynamic tensile strength but maybe beneficial for it; more initial static load will be harmful to the dynamic strength because of the damage effect; ③ the fatigue damage by cyclic variable amplitude load leads to the descending of strength because of the cumulative damage. Residual strain decreases with the increasing of cycle frequency; ④ the ascending branch of the stress-strain curve before 50% tensile strength can be looked as straight line and then it goes into nonlinear stage which will trend toward linear with the increasing of strain rate. In addition, the complete stress-strain curve of interface is achieved on the condition of stable fracture.

Key words: mortar-granite interface, dynamic axial tension, impact load, initial static load, cyclic load

中图分类号: 

  • TU 452
[1] 李潇旋, 李涛, 彭丽云, . 控制吸力循环荷载下非饱和黏性土 的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 552-560.
[2] 唐晓武, 柳江南, 杨晓秋, 俞悦. 开孔管桩动孔压消散特性的理论研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3335-3343.
[3] 杨小彬, 程虹铭, 吕嘉琦, 侯鑫, 聂朝刚, . 三轴循环荷载下砂岩损伤耗能比演化特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3751-3757.
[4] 刘 斌, 许宏发, 董 璐, 马语卿, 李可良, . 岩盐循环荷载下基于DS黏壶的非线性流变模型研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 107-114.
[5] 时 刚,刘忠玉,李永辉. 循环荷载作用下考虑非达西渗流的软黏土一维流变固结分析[J]. , 2018, 39(S1): 521-528.
[6] 程星磊,王建华,王哲学,. 软黏土中吸力锚循环失稳过程的模型试验[J]. , 2018, 39(9): 3285-3293.
[7] 张 炜,李 亚,周松望,蒋正波,吴 非,梁文洲,. 南海北部区域黏土循环动力特性试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2413-2423.
[8] 王闵闵,鹿 群,郭少龙,高 萌,沈仲涛,. 循环荷载作用下纤维水泥土动力特性[J]. , 2018, 39(5): 1753-1760.
[9] 卢义玉,韩帅彬,汤积仁,周 雷,李泓涟,廖 引, . 循环荷载下支撑剂的变形及渗透特性试验研究[J]. , 2017, 38(S1): 173-180.
[10] 崔 凯,李永奎. 川西崩坡积混合土循环荷载下非饱和动本构模型[J]. , 2017, 38(8): 2157-2166.
[11] 李 涛,唐小微. 两种黏粒含量淤泥质粉质黏土动残余应变试验[J]. , 2017, 38(6): 1609-1619.
[12] 杨爱武,孔令伟,郭 飞,. 天津滨海软黏土动力累积塑性变形特性与增长模型[J]. , 2017, 38(4): 979-984.
[13] 臧 濛,孔令伟,曹 勇. 描述循环荷载作用下黏土累积变形的改进模型[J]. , 2017, 38(2): 435-442.
[14] 邓华锋,胡 玉,李建林,王 哲,张小景,张恒宾. 循环荷载的频率和幅值对砂岩动力特性的影响[J]. , 2017, 38(12): 3402-3409.
[15] 浦少云,饶军应,杨凯强,黄质宏,李永辉,陈泽南,李 勤,刘汉卿,. 循环荷载下土体变形特性研究[J]. , 2017, 38(11): 3261-3270.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 魏 丽,柴寿喜,蔡宏洲,王晓燕,李 敏,石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[2] 黄庆享,张 沛,董爱菊. 浅埋煤层地表厚砂土层“拱梁”结构模型研究[J]. , 2009, 30(9): 2722 -2726 .
[3] 荆志东,刘俊新. 红层泥岩半刚性基床结构动态变形试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2116 -2121 .
[4] 刘争宏,廖燕宏,张玉守. 罗安达砂物理力学性质初探[J]. , 2010, 31(S1): 121 -126 .
[5] 雷金波,陈从新. 基于双曲线模型的带帽刚性桩复合地基荷载传递机制研究[J]. , 2010, 31(11): 3385 -3391 .
[6] 王登科,刘 建,尹光志,韦立德. 突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨[J]. , 2010, 31(11): 3469 -3474 .
[7] 王 军,曹 平,李江腾,刘业科. 降雨入渗对流变介质隧道边坡稳定性的分析[J]. , 2009, 30(7): 2158 -2162 .
[8] 张 渊,万志军,康建荣3,赵阳升. 温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析[J]. , 2011, 32(3): 677 -683 .
[9] 张雪婵 ,龚晓南 ,尹序源 ,赵玉勃. 杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J]. , 2011, 32(S1): 488 -0494 .
[10] 唐世斌,唐春安,李连崇,张永彬. 湿度扩散诱发的隧洞时效变形数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 697 -0703 .