混凝土單軸壓縮短時蠕變破壞冪律行為研究

吳劍鋒，李慧劍，王彩華，孟德亮，李佶芩

(1.燕山大學河北省重型裝備與大型結構力學可靠性重點實驗室，秦皇島 066004；2.東北石油大學秦皇島校區，秦皇島 066004)

0 引 言

冪律規則是一種普適性規律，廣泛存在于自然界的各種現象中。具有冪律分布的數據，在雙對數圖上呈現為斜率為冪指數的直線[1]。蠕變是材料在恒定應力作用下，應變隨時間逐漸增加的現象[2](對于混凝土，當應力保持不變且長期作用時，常將該現象稱為徐變)。對混凝土等準脆性材料的蠕變破壞冪律行為進行研究，將有益于解釋該類材料的損傷演化機理和災變破壞的預測[3-5]。郝圣旺課題組通過試驗方法對巖石、混凝土等準脆性材料蠕變破壞的冪律行為開展了相關研究工作：楊雷[5]通過花崗巖蠕變破壞實驗，發現應變加速度和應變率之間呈現冪指數α近似為2.0的臨界冪律關系；周娜[6]通過混凝土單軸壓縮蠕變試驗，對混凝土試件在蠕變階段軸線變形變化規律進行了分析，得出軸向變形變化率與時間近似成-2/3的冪律關系；劉超[7]通過對花崗巖的蠕變試驗分析，發現軸向變形對時間的二階與一階微分關系之間存在冪指數α為2.0的冪律關系；Cheng等[8]通過花崗巖蠕變破壞實驗，證實應變加速度與應變率之間呈現冪指數α近似為2.0的冪律關系。綜上，研究對象多針對巖石，涉及混凝土蠕變破壞冪律行為的研究較少。

為此，本文將基于Voight經驗公式對混凝土的蠕變破壞冪律行為進行研究，分析試樣形狀、配合比對混凝土單軸壓縮短時蠕變破壞冪律行為的影響，探討冪指數α與混凝土單軸壓縮峰值應力、脆性指標、蠕變破壞強度、單位體積吸收能的關聯，進而為混凝土蠕變性能的研究提供依據和參考?！?br>