摘要
混凝土结构是目前世界上使用最为广泛的结构形式，在正常使用期问，混凝士建筑物常遭受动荷载导致结构发生损伤，严重时结构失效。因此，对动荷载下混凝土性能特征的研究显得尤为重要。同时，近年来，建筑用砂的需求量随建筑物增多而日益增加，砂资源严重短缺。中国两部沙漠砂资源含量丰富，如果能利用沙漠砂代替建筑用砂配制出符合工程应用的沙漠砂混凝土，将有效保护生态环境，降低建筑成本。近年来建筑火灾事故呈增艮趋势，火灾的发生往往威胁着人们的生命和财产安全。本文通过试验研究和理论分析相结合方式，分析应变率、温度和沙漠砂替代率对高温后沙漠砂混凝土力学性能的影响。主要研究内容如下: 1)开展高温后沙漠砂混凝士动态抗压强度试验，分析了应变率、温度和沙漠砂替代率对高温后沙漠砂混凝土动态抗压强度的影响。试验结果表明:随着温度的上升，高温后沙漠砂混凝土抗压强度逐渐降低:随着沙漠砂替代率增加，高温后沙漠砂混凝士抗压强度呈先增大后减小的趋势，沙漠砂替代率40％时，高温后沙漠砂混凝土抗压强度最大;随着应变率增大，高温后沙漠砂混凝土抗压强度逐渐增加，强度增强因子(DIF)逐渐增大，体现了高温后沙漠砂混凝土的率效应。 2)通过高温后沙漠砂混凝土动态抗折强度试验，分析不同粉煤灰掺量(10％和20％)下，应变率、温度和沙漠砂替代率对高温后沙漠砂混凝士动态抗折强度和挠度的影响规律，建立了高温后沙漠砂混凝土抗折强度劣化模型。研究表明:两种粉煤灰掺量下高温后沙漠砂混凝土外观特征及力学性能较为相似。随着温度上升，高温后沙漠砂混凝士抗折强度呈下降趋势，挠度呈增长趋势:随着应变率增大，高温后沙漠砂混凝土抗折强度和挠度呈增大趋势;随着沙漠砂替代率增加，高温后沙漠砂混凝土抗折强度呈先增大后减小的趋势，沙漠砂替代率40％时，高温后沙漠砂混凝土抗折强度最大。 3)为了能够准确预测高温后沙漠砂混凝土动态本构关系，基于非线性粘弹性本构模型(ZWT模型)，对动荷载下不同高温后沙漠砂混凝土应力一应变曲线拟合，建立了高温后沙漠砂混凝士动态本构关系。将抗压强度试验结果与模型预测结果进行比较，发现两者相似度良好，可以利用建立的本构模型预测高温后沙漠砂混凝土动态本构行为。
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