基于声发射的单侧向受压竖向受循环加卸载的混凝土损伤特性研究

摘要

在水平单向侧压应力作用下，进行了竖向等应变步长循环加卸载的混凝土抗压性能试验。对不同侧应力状态下的外包络线、共同点轨迹线和循环加卸载全曲线进行了分析，研究了侧应力对累积残余塑性应变和刚度退化的影响，建立了不同侧应力状态下的应力、应变时间曲线与声发射参数之间存在的关系；在此基础上，探索了混凝土在加载全过程中的能量释放特性，基于声发射事件数构建的损伤变量分析了混凝土的损伤规律。研究结果表明：在单个循环加卸载过程中，声发射事件数主要发生在加载阶段，卸载阶段出现较少，卸载段的声发射能量随侧向压应力的增加而增加；在整个循环加卸载试验过程中，声发射事件数主要集中在峰值应力以前，峰值应力以后出现较少，峰值应力后的声发射能量随侧向压应力的增大而增大；混凝土刚度退化速度及累积残余塑性应变随侧压应力的增加而减小；损伤变量随累积残余塑性应变的增加而增大，其速度呈先增加后减小的规律，损伤演化过程可大致分为损伤起始、损伤线性增长、损伤失稳3个阶段；不同侧向压应力下混凝土损伤发展路径各异，但损伤发展的起点和终点是固定的，侧压应力越高，损伤路径越短，水平与竖向荷载间的大小比例，决定了混凝土损伤的主导因素与损伤机制。