| 摘 要： | 目的:水泥基材料的拉伸性能会随着荷载速率的变化而变化。本文旨在探讨加载速率为4×10~(-6)~1×10~(-1) s~(-1)时,超高韧性水泥基复合材料直接拉伸初裂抗拉强度、初裂抗拉应变、弹性模量、极限抗拉应变、极限抗拉强度、多缝开裂特性和耗能能力的变化规律,为超高韧性水泥基复合材料在抗震工程中的应用提供必要的科学依据和参考。创新点:1.通过直接拉伸试验较为全面地测定超高韧性水泥基复合材料在4×10~(-6)~1×10~(-1) s~(-1)应变速率范围内的直接拉伸性能;2.建立适宜的拟合方程,可直观反映多种直接拉伸性能指标随应变率的变化规律。方法:1.通过直接拉伸试验,确定加载速率对超高韧性直接拉伸特性的影响(图2和4);2.通过对实验结果的拟合,简单直观地反映应变率对拉伸弹性模量、初裂抗拉强度和极限抗拉强度的影响规律(图3、5和7)。结论:基于超高韧性水泥基复合材料薄板直接拉伸试验,当应变速率在4×10~(-6)~1×10~(-1) s~(-1)的范围内变化时:1.材料的初裂抗拉强度、初裂抗拉应变、拉伸弹性模量、极限抗拉强度和耗能能力都具有应变速率敏感性,其中除初裂抗拉应变随应变率升高而减小外,其它几项性能指标都显示出明显的动态强化效应;2.多缝开裂模式和极限抗拉应变对应变率不敏感,极限裂缝宽度始终在100μm以内,极限抗拉应变保持在3.7%左右;3.应变率对初裂抗拉强度、拉伸弹性模量、极限抗拉强度和耗能能力的动态增强效应都存在一个阈值(皆在1×10~(-3) s~(-1)附近),在应变率达到阈值之后,动态效应才更加显著;4.超高韧性水泥基复合材料具有明显优于混凝土的耗能能力,在地震荷载(对应应变率在1×10-4~1×10-2 s~(-1))作用下其耗能能力可达C20混凝土的1000倍。
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