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含孔隙混凝土复合材料有效力学性能研究
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:0
  • 页码:70-77
  • 分类:TU528.1[建筑科学—建筑技术科学] TB333[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(90715041,50838001):973计划项目(2011CB013602,2011CB013603);北京工业大学博士生创新基金(YB201207)
  • 相关项目:钢筋混凝土构件破坏机理与尺寸效应研究
中文摘要:

混凝土、岩石等工程材料是典型的多孔介质材料,孔隙或微裂纹的存在对材料的弹性模量及强度等力学参数产生很大影响。该文基于三相球模型确定了含孔隙复合材料的有效体积模量,提出采用空心圆柱形杆模型推导得到了含孔隙复合材料有效剪切模量的理论公式,并在各向同性材料的假设条件下确定了材料的有效弹性模量及泊松比;推导并得到了含孔隙材料的有效抗拉、抗压强度及有效抗剪强度与孔隙率之间的定量关系公式,并进一步得到了含孔基质在达到有效强度时的临界应变与孔隙率之间的定量关系。结果表明该文方法能较好的预测含孔混凝土材料的有效力学性能,且公式简单,易于应用。

英文摘要:

Concrete and rock are typical porous mediums which have a great influence on the elastic modulus, strength and other mechanical parameters of concrete material. The effective bulk-modulus of a composite with hollow spheres in a matrix is determined by a three-phase sphere model, and the theoretical formula of an effective shear modulus is deduced and obtained by a hollow cylindrical rod model proposed in the paper. Based on the assumption of isotropic materials, the effective Young's modulus and Poisson's ratio are derived. Besides, the relationships between porosity and effective tensile strength, effective compression strength and effective shear strength are deduced, and the formulas of a quantitative relation are given. Furthermore, the relation between porosity and critical strain when the material with pores reaches the effective strength is deduced. The results show that the method proposed in the paper can predict the effective mechanical properties of concrete greatly, and the formula is simple and easy to use.

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期刊信息
  • 《工程力学》
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  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
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  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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