板式轨道充填层SCC疲劳损伤本构模型

摘要

采用基于Helmholtz自由能推导的混凝土损伤本构方程,结合弹性模量损伤因子和残余应变影响因子,构建了CRTSⅢ型板式轨道充填层自密实混凝土(Self-compacting Concrete,SCC)疲劳损伤本构模型,并采用MTS疲劳试验机测试了典型服役环境下充填层SCC的受压疲劳性能,探讨了动荷载 、水+动荷载 、酸溶液+动荷载等复杂环境对SCC疲劳损伤的影响.结果表明,基于Helmholtz自由能推导的充填层SCC疲劳损伤本构模型拟合结果与试验测试结果的相关系数大于0.97,能够较好表征疲劳荷载作用下充填层SCC的损伤变化.相对于未受疲劳荷载的试件,应力水平为0.35的疲劳荷载作用200万次后,动荷载 、水+动荷载 、酸溶液+动荷载作用下充填层SCC极限抗压强度分别降低了6.97％ 、11.19％ 和25.21％,峰值应变分别增大了7.52％ 、9.97％ 和13.51％,静弹性模量降低了38.3％ 、40.8％ 和42.5％.环境与动荷载共同作用进一步加速了充填层SCC的劣化.