分级等荷循环受压下橡胶水泥砂浆的疲劳损伤演化

杨荣周，徐 颖，郑强强，陈佩圆，王 佳

（安徽理工大学土木建筑学院，安徽 淮南 232001）

橡胶水泥砂浆/混凝土是由柔软的废旧橡胶颗粒和硬脆的砂浆/混凝土复合而成的特殊水泥基材料，在一定程度上集聚了橡胶材料和普通水泥基材料的性能［1］.橡胶混凝土因表现出良好的抗疲劳、抗裂、阻尼耗能以及形变等性能而具有广阔的工程应用前景［1‑6］.循环荷载下的疲劳破坏行为是结构材料在长期振动荷载作用下的安全评价问题［7］，橡胶水泥基材料的抗疲劳性能在工程应用中起到至关重要的作用.为此，国内外学者进行了大量的试验研究.王龙等［5］采用有限元和小梁试验分析了橡胶混凝土的阻尼及疲劳性能，发现阻尼比提高了30%.邢颖等［8］对橡胶混凝土-钢组合梁进行了疲劳试验，结果表明橡胶能够有效减小裂缝宽度.Lü等［7］研究了自密实橡胶轻骨料混凝土的单轴压缩疲劳性能，并用双参数Weibull分布分析了混凝土的疲劳寿命.Zhang等［9］研究发现在室温下的橡胶混凝土比普通混凝土具有更长的疲劳寿命.Liu等［10］分析表明橡胶颗粒能提高混凝土的疲劳寿命，并且当橡胶掺量达到20%时，增强效果最为显著.

鉴于此，本文对橡胶水泥砂浆试件在3种循环荷载等级下的低次等荷循环加-卸载试验中产生的形变、变形模量以及塑性损伤进行了系统且全面的分析，并根据低次循环疲劳试验结果到高次循环疲劳理论分析的过程，建立了基于临界塑性损伤假定条件下橡胶水泥砂浆的塑性损伤模型和刚度变化模型.