作者及其他研究人员结合三峡、二滩、五强溪、龙洋峡、溪洛渡和东江等水电站工程,较系统地研究了大坝混凝土的强度和变形,获得了宝贵的数据。所采用的试验材料均是建设大坝实际使用的材料,混凝土的配合比是大坝工程中所采用的,因此书中介绍的试验内容具有较强的针对性,试验成果具有一定的参考价值。书中介绍的三峡大坝、小湾高拱坝、二滩高拱坝全级配混凝土性能研究成果已经应用于大坝的建设,取得了良好的社会及经济效益。书中介绍的国内外其他大坝混凝土性态的研究成果,大部分已被应用于工程实践,得到了实践的检验,有些数据来源于对已有大坝混凝土性态的研究。相信通过本书的介绍,为今后大坝设计提供参考数据,为研究大坝混凝土破坏机制、破坏准则等提供实测数据,为大坝静、动力分析和可靠性分析提供材料性态参数,也为研究混凝土动态性能及其对大坝地震响应的影响提供必要的数据。
本书对三峡、小湾高坝等重要工程所用混凝土力学性能进行了总结,同时分析了加载速率、骨料粒径等对大坝混凝土力学性能的影响。本书分为上、下篇,共16章。上篇主要内容有:人工骨料、天然骨料全级配与湿筛混凝土静态单轴的拉、压、劈拉和弯拉等性能,全级配混凝土与湿筛混凝土力学性能指标的相互关系,大坝混凝土弹性模量的预测,大坝混凝土静态性能的分析与比较,混凝土拉伸软化本构模型等。下篇主要内容有:大坝混凝土动态性能的研究进展,全级配混凝土的动态特性,钻芯取样大坝混凝土试件的动态性能,高强混凝土预反复荷载后的损伤演化规律,应变速率、水分含量和骨料粒径等对混凝土动态性能的影响等。
本书可供水利水电工程、材料工程专业的研究人员、工程技术人员及高等院校相关专业师生参考。
总序
前言
上篇 大坝混凝土的静态力学性能
第1章 绪论
第2章 人工骨料全级配混凝土的单轴拉伸与压缩性能
2-1 概述
2-2 试件及试验方法
2-3 混凝土试件的开裂与破坏过程
2-3-1 拉伸试验试件的破坏形态
2-3-2 压缩试验试件的破坏形态
2-4 混凝土拉伸、压缩试验结果
2-5 龄期对全级配混凝土抗拉、抗压性能的影响
2-5-1 龄期对抗拉性能的影响
2-5-2 龄期对抗压性能的影响
2-6 人工骨料全级配混凝土抗拉强度与抗压强度的关系
2-7 结论
参考文献
第3章 人工骨料湿筛混凝土的单轴拉伸与压缩性能
3-1 概述
3-2 试件及混凝土配合比
3-3 人工骨料湿筛混凝土的试验结果
3-4 试验结果的分析
3-4-1 轴心拉伸试验结果
3-4-2 抗压性能
3-4-3 养护条件对强度、弹性模量的影响
3-5 结论
参考文献
第4章 人工骨料大坝混凝土与湿筛混凝土力学性能的关系
4-1 概述
4-2 人工骨料全级配混凝土拉、压力学性能间的关系
4-2-1 拉、压强度间的关系
4-2-2 拉、压弹性模量的比较
4-3 人工骨料全级配混凝土与湿筛混凝土抗拉性能间的关系
4-3-1 抗拉强度
4-3-2 抗拉弹性模量间的关系
4-3-3 抗拉峰值应变间的关系
4-3-4 抗拉断裂能间的关系
4-3-5 特征长度间的关系
4-3-6 最大裂缝宽度间的关系
4-4 大坝混凝土与湿筛混凝土抗压性能间的关系
4-4-1 抗压强度间的关系
4-4-2 抗压弹性模量
4-4-3 抗压峰值应变
4-5 全级配混凝土抗拉强度与湿筛混凝土抗压强度的关系
4-6 湿筛混凝土抗拉与抗压强度间的关系
4-7 比较全级配混凝土与湿筛混凝土相对应力-裂缝宽度曲线
4-8 混凝土单轴压缩时相对应力一应变下降段形状的比较
4-9 结论
参考文献
第5章 天然骨料混凝土的单轴拉伸与压缩试验研究
5-1 概述
5-2 试验结果及分析
5-2-1 混凝土拉伸全曲线
5-2-2 混凝土拉伸与压缩试验结果
5-3 龄期与大坝混凝土抗拉、压力学指标的关系
5-4 龄期与湿筛混凝土抗拉、压力学指标的关系
参考文献
第6章 不同骨料混凝土力学性能比较
6-1 足尺寸试件抗拉力学性能的比较
6-1-1 抗拉强度
6-l-2 断裂能
6-1-3 拉伸峰值应变
6-1-4 最大裂缝宽度
6-1-5 弹性模量
6-1-6 特征长度
6-2 足尺寸试件抗压力学性能的比较
6-2-1 抗压强度
6-2-2 抗压弹性模量
6-3 湿筛混凝土试件抗拉力学性能的比较
6-3-1 抗拉强度
6-3-2 弹性模量
6-3-3 峰值应变
6-3-4 特征长度
6-3-5 断裂能
6-3-6 裂缝张开位移
6-4 湿筛混凝土试件抗压力学性能的比较
6-4-1 抗压强度
6-4-2 弹性模量
6-4-3 峰值应变
6-5 结论
6-5-1 人工骨料混凝土性能
6-5-2 天然骨料对混凝土性能的影响
6-5-3 两种骨料对混凝土性能的影响规律
参考文献
第7章 大坝全级配混凝土的弹性模量
7-1 概述
7-2 大坝混凝土弹性模量的试验研究
7-3 大坝混凝土弹性模量的预测模型
7-4 三峡大坝混凝土弹性模量的预测
7-4-1 原材料及配合比
7-4-2 湿筛混凝土抗压弹性模量
7-4-3 大坝混凝土抗压弹性模量预测
7-5 结论
参考文献
第8章 大坝混凝土静态力学性能的比较与分析
8-1 国内典型大坝工程的混凝土性能比较
8-2 外加剂对大坝混凝土力学性能的影响
8-3 高强混凝土轴拉性能对切口的敏感性
8-3-1 切口敏感性系数
8-3-2 断裂能与脆性
8-4 高强混凝土轴拉强度与劈拉强度、弯拉强度的关系
8-4-l 试件尺寸及试验装置
8-4-2 比较轴拉、弯拉及劈拉强度
8-5 三峡泄洪坝混凝土轴拉强度与劈拉强度的比较
8-6 大坝混凝土的多轴力学性能研究
8-6-1 试件
8-6-2 破坏形态
8-6-3 不连续点应力
8-6-4 不连续(拐点)拉应变
8-7 高抗裂高耐久大坝混凝土的性能
8-8 混凝土等级对轴拉性能的影响
8-8-1 试件及配合比
8-8-2 试验结果
8-8-3 分析及讨论
参考文献
第9章 三峡泄洪坝混凝土拉伸软化本构模型
9-1 试验概况
9-1-l 试件设计
9-1-2 原材料及配合比
9-1-3 试件制作
9-1-4 轴拉试验
9-1-5 三点弯曲梁试验
9-2 轴拉试验确定的软化曲线
9-2-1 轴拉应力-变形全曲线(σ-δ曲线)
9-2-2 轴拉应力-应变全曲线
9-2-3 轴拉应力σ和裂缝张开宽度w的关系曲线
9-2-4 相对轴拉应力和相对裂缝宽度的关系曲线(σ/ft-w/w0曲线)
9-3 逆推法确定的软化曲线
9-3-1 开裂强度
9-3-2 逆推法
9-4 轴拉试验和逆推法确定的软化曲线的对比和分析
9-5 结论
参考文献
下篇 大坝混凝土的动态性能
第1章 大坝混凝土动态性能的研究进展
1-1 概述
1-2 国内外研究现状
1-2-1 国外主要研究成果
1-2-2 国内研究现状
1-2-3 存在问题
参考文献
第2章 全级配混凝土抗压与抗弯拉动态特性
2-1 概述
2-2 试验内容和试验方法
2-2-1 试验研究内容
2-2-2 试件尺寸
2-2-3 试件的配比和成型
2-3 抗压动态参数的试验研究
2-3-1 试验概况
2-3-2 抗压强度试验结果与分析
2-3-3 抗压弹性模量与泊松比
2-3-4 小结
2-4 弯拉动态参数的试验研究
2-4-1 试验概况
2-4-2 弯拉强度试验结果与分析
2-4-3 弯拉弹性模量与泊松比
2-4-4 初始静载对弯拉强度的影响
2-4-5 小结
2-5 结论
参考文献
第3章 大坝混凝土钻芯取样试件的动态力学特性
3-1 概述
3-2 试验结果与分析
3-3 结论
参考文献
第4章 反复加载历史对高强大坝混凝土的损伤
4-1 概述
4-2 单轴预加载对混凝土的损伤
4-2-1 试验过程及试验结果
4-2-2 混凝土的一般力学指标
4-2-3 单调加载对劈拉强度的影响
4-2-4 循环加载对劈拉强度的影响
4-2-5 小结
4-3 多轴预加载对混凝土的损伤
参考文献
第5章 干、湿混凝土的动态性能
5-1 概述
5-2 试验结果
5-3 结论
参考文献
第6章 应变速率对混凝土抗拉性能的影响
6-1 概述
6-2 欧洲规范中拉伸动力强度增大因子
6-3 高应变速率下的试验数据
6-4 对预测模型的分析
6-4-1 准静态应变速率
6-4-2 对Ross拉伸试验值的分析
6-5 欧洲模型的形成
6-6 改进的模型
6-7 骨料粒径对混凝土动态拉伸性能的影响
6-7-1 材料
6-7-2 试件、试验方法
6-7-3 加载速率及骨料粒径对混凝土性能的影响
6-8 大坝混凝土抗拉强度的测定方法
6-8-1 抗拉强度的测定
6-8-2 劈拉强度试验
6-8-3 弯拉强度试验
6-8-4 动力荷载
6-8-5 抗拉强度用于结构分析
6-8-6 小结
6-9 加载速率对断裂性能的影响
参考文献
第7章 应变速率对混凝土抗压性能的影响
7-1 试验技术及其对试验结果的影响
7-1-l 加载方法
7-1-2 加载速率的定义
7-1-3 在高应变速率下的测量局限
7-1-4 端部边界约束
7-1-5 测量与记录
7-1-6 结论
7-2 混凝土强度
7-2-1 混凝土的单轴抗压强度——应变速率的影响
7-2-2 多轴加载时应变速率对强度的影响
7-2-3 侧向惯性约束
7-2-4 结论
7-3 变形行为和耗能能力
7-3-1 应变速率对弹性模量的影响
7-3-2 应变速率对峰值应变的影响
7-3-3 应变速率对泊松比的影响
7-3-4 应变速率对耗能能力的影响
7-3-5 结论
7-4 模拟地震加载速率对混凝土抗压性能的影响
附录
参考文献