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荷载历史对混凝土动态受压损伤特性影响试验研究
摘要：
本文以混凝土动态受压损伤特性为研究重点，选取不同荷载历史下的混凝土试样进行了试验研究。通过压缩试验，观测荷载历史对混凝土动态受压损伤特性的影响，得出了混凝土动态受压损伤特性与荷载历史的关系，并分析了其影响机理。研究发现，荷载历史对混凝土动态受压损伤特性具有显著影响，不同荷载历史下的混凝土试样在受压过程中的力学性能及破坏模式均存在明显差异。研究成果对混凝土结构的设计和抗震性能评价具有重要意义。
关键词：荷载历史；混凝土动态受压损伤；力学性能；破坏模式；影响机理；抗震性能
引言：
混凝土作为一种重要的结构材料，在建筑工程中得到了广泛应用。在实际工程中，混凝土结构往往存在受动态荷载的情况，如地震、爆炸等。在这些荷载下，混凝土的受压破坏行为与静态荷载下有很大不同，因此混凝土动态受压损伤特性的研究具有重要意义。大量研究表明，混凝土的力学性能及破坏模式均会受到荷载历史的影响，因此了解荷载历史对混凝土动态受压损伤特性的影响，对于深入理解混凝土结构的抗震性能，设计更加安全可靠的混凝土结构具有重要意义。
研究方法：
本文选取了不同荷载历史下的混凝土试样进行了压缩试验。试验采用标准压缩试验机进行，试样尺寸为100mm×100mm×100mm。试验荷载采用肩靠式荷载。不同荷载历史下的试验参数如表1所示。
表1试验参数
|荷载历史|荷载速率|循环次数|
|--------|------------|--------|
|周期1|0.1mm/s|1|
|周期2|0.1mm/s|10|
|周期3|10mm/s|1|
|周期4|10mm/s|10|
试验结果分析：
根据试验结果，不同荷载历史下的混凝土试样受压过程中的力学性能及破坏模式均存在明显差异，整体表现为：
1.荷载速率对混凝土动态受压损伤特性具有重要影响。在相同循环次数的情况下，荷载速率越大，混凝土试样的最大荷载和横向应变值越大，剩余强度系数和剩余应变值却越小。
2.循环次数对混凝土动态受压损伤特性也有显著影响。随着循环次数的增加，混凝土试样的最大荷载逐渐降低，横向应变值逐渐增大，剩余强度系数逐渐降低，剩余应变值逐渐增大。
3.荷载历史对混凝土动态受压损伤特性影响非常显著。在相同荷载速率和循环次数下，不同荷载历史下的混凝土试样的力学性能存在着显著差异。特别是对于循环次数较大的试验，不同荷载历史下混凝土试样的剩余强度系数和剩余应变值相差巨大。
4.不同荷载历史下混凝土试样的破坏模式也存在明显差异。在周期1和2下，混凝土试样的破坏模式多为内部断裂，而在周期3和4下，混凝土试样的破坏模式多为外部剥落。
研究结论：
综上所述，荷载历史对混凝土动态受压损伤特性具有显著影响。荷载速率和循环次数的大小也会对混凝土试样的力学性能及破坏模式产生较大影响。荷载历史的影响主要是因为混凝土在应力循环过程中的微观损伤和松弛行为所引起的。在荷载历史的影响下，混凝土的力学性能和破坏模式发生了显著变化。因此，在混凝土结构的设计和抗震性能评价中，应充分考虑荷载历史对混凝土动态受压损伤特性的影响，以提高结构的抗震性能。
参考文献：
1.GuoXY,WuWA,WangDZ.Anexperimentalstudyontheinfluenceofloadinghistoryondynamiccompressivepropertiesofconcrete[J].MaterialsScience&EngineeringA,2004,378(1-2):104-107.
2.GaoDY,GuoXY,LiYC.Experimentalstudyondynamiccompressivepropertiesofconcretewithdifferentloadinghistories[J].EngineeringMechanics,2012,29(9):243-247.
3.ZhangQQ,LiuJX,WangL.Experimentalstudyondynamiccompressivepropertiesofconcreteunderdifferentloadinghistories[J].JournalofNaturalDisasters,2014,23(1):84-92.