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水利工程论文-碾压混凝土断裂试验研究.doc

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水利工程论文-碾压混凝土断裂试验研究.doc

水利工程论文-碾压混凝土断裂试验研究摘要:本文为研究碾压混凝土断裂特性,对沙牌拱坝碾压混凝土试件进行了三点弯曲梁断裂试验和剪切断裂试验研究,获得了试件的断裂韧度KⅠC、KⅡC和断裂能GF。试验中应用光纤传感检测技术,对试件开裂进行监测,研究结果表明,经处理后的二次涂覆单模光纤对碾压混凝土试件的开裂较敏感,当试件开裂时光强突变减弱,随着裂缝开度增大光强逐渐降低,试件断裂时光纤断裂。光纤的埋设工艺是实用上需要研究解决的重要技术环节。关键词:碾压混凝土断裂韧度断裂能光纤传感裂缝沙牌水电站位于四川省汶川县境内岷江一级支流草坡河上,坝高132m,为目前世界上在建最高的碾压混凝土拱坝。大坝采用全断面通仓碾压施工方法,以三级配碾压混凝土为主。为了研究碾压混凝土断裂力学特性,为拱坝物理模型试验和数值计算分析提供基础资料,同时也为类似工程提供碾压混凝土断裂特性参数,对沙牌拱坝三级配碾压混凝土本体试件进行了断裂试验研究。通过三点弯曲试验及剪切断裂试验,获得了碾压混凝土试件的断裂韧度和断裂能以及荷载与加载点位移关系和荷载与缝端开口位移关系全过程曲线。研究中,通过对碾压混凝土三点弯曲试件预埋光纤,应用光纤传感检测技术,研究了光纤对碾压混凝土试件开裂的敏感性,探索光纤的光强随试件开裂及裂缝发展过程的变化关系。1试验概况1.1原材料基本情况水泥采用四川白花水泥厂生产的中热普硅425#水泥,粉煤灰为成都热电厂二级粉灰,砂子为人工砂,细度模数2.6~2.8,石粉含量16%~20%,石子为花岗岩人工骨料,三级配40~80mm∶20~40mm∶5~20mm=30∶40∶30,水胶比为0.506.碾压混凝土试件由国家电力公司成都勘测设计研究院科研所材料室制作,采用钢模浇筑成型,并按标准方法要求在养护室养护,龄期90d.混凝土的碾压模拟,采用附着式混凝土振动器。1.2试件制备按照试验内容要求,具体制作了如下3组试件:(1)带切口的三点弯曲梁试件6个,编号Ⅰ1-1~Ⅰ-6,主要测试碾压混凝土的I型断裂韧度KⅠC和断裂能GF。试件尺寸为:10cm0.2m时,混凝土KⅠC已趋于稳定值。因而,表1和表2中的KⅠC值,如直接引用是不合理的,必须考虑试件尺寸的影响,文献[1]分析了大量的试验所得的KⅠC值,提出了考虑尺寸效应后,可得高度d=2m,缝深a=1m的KⅠC值为d=10cm,a=5cm的试件KⅠC值的1.9倍

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