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水工混凝土结构在其使用过程中不可避免地要受到动态荷载的作用,其中地震荷载的不可预知性以及对结构短时而显著的破坏性,使之成为结构设计的重要控制因素。我国是一个地震频发的国家,采用混凝土建造的水工挡水坝、核电坝等结构遭受地震作用,一旦结构产生破坏而失事,将会给人类生命与财产带来不可估量的损失。 地震荷载是一种复杂荷载,荷载等效循环在分析地震动力响应中有着重要作用。 地震荷载等效循环是将不规则的地震荷载转换为等效循环荷载,使结构或结构构件在正反两个方向重复加载和卸载,用以分析结构在往复振动过程中的受力特点和变形特点。所以,综合考虑动、静态荷载的影响,对历经循环荷载历史后的自然湿度与饱和混凝土的力学性能进行分析,是全面了解混凝土性能的重要任务。本文的主要研究内容有以下几个方面。 1)考虑了四种循环荷载历史次数(0、25、50、100次)和四种应变速率下(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s)的自然湿度与饱和混凝土动态单轴抗压试验,分析在不同循环荷载历史次数和应变速率对混凝土力学特性(峰值应力、峰值应变、弹性模量等)的影响,研究了经历循环荷载历史后自然湿度混凝土与饱和混凝土的力学性能差异。 2)对经历循环荷载历史阶段的混凝土应力应变全曲线特征进行了研究,分析了自然湿度混凝土和饱和混凝土在循环荷载历史段应力应变全曲线差异。构建了经历循环荷载历史后混凝土的动态率型本构模型,并针对模型进行了试验验证。 3)进行了经历循环荷载历史后混凝土的初始损伤分析,研究了循环荷载历史对自然湿度和饱和混凝土损伤差异。进行了基于初始损伤的混凝土单调加载阶段损伤分析,进行了经历循环荷载历史后自然湿度和饱和混凝土的损伤破坏机理分析。