沖擊荷載作用下混凝土細(xì)觀力學(xué)性能研究.pdf

1、混凝土作為一種率敏感性材料，在強(qiáng)沖擊載荷作用下其材料特性會發(fā)生很大的變化。長期以來，混凝土動態(tài)力學(xué)性能研究多數(shù)是在宏觀層面上開展的，即將混凝土視為一種各向同性的均質(zhì)材料，且大多數(shù)研究都建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，試驗(yàn)成果多偏離原型。為了清楚的掌握混凝土在沖擊荷載作用下的動態(tài)力學(xué)性能以及影響因素，本文從細(xì)觀層面上，將混凝土視為骨料、砂漿以及二者之間的界面層組成的非均勻復(fù)合材料，采用隨機(jī)骨料模型，借助富勒Fuller三維級配曲線計(jì)算出各個區(qū)間骨料的顆

2、粒數(shù)，利用MATLAB編程語言結(jié)合蒙特卡羅方法實(shí)現(xiàn)了混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)三維球形骨料模型的自動生成。運(yùn)用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對純砂漿、僅有一個骨料（骨料含量為3.35％）的混凝土試件、以及骨料含量為24％的單級配、二級配混凝土試件進(jìn)行應(yīng)變率分別為10s-1、102s-1下的沖擊荷載下的動力分析，最后，對不同應(yīng)變率下相同骨料含量和不同骨料含量相同應(yīng)變率下的沖擊結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明:
　　 (1)從細(xì)觀層次上對各相材料

3、賦予不同的本構(gòu)模型是合適的。
　　 (2)界面層是最薄弱、最需要加強(qiáng)的地方。
　　 (3)在低應(yīng)變率下，試件碎成數(shù)塊，碎塊較大;在高應(yīng)變率下碎塊多為小塊。
　　 (4)純砂漿在不同應(yīng)變率沖擊荷載作用下表現(xiàn)出的率敏感性沒有混凝土強(qiáng)烈?；炷粒ü橇虾繛?4％）在應(yīng)變率為100s-1的沖擊荷載作用下的極限抗壓強(qiáng)度比應(yīng)變率為10s-1下的提高了80％，并且其應(yīng)力應(yīng)變曲線下降段很陡，表現(xiàn)出明顯的脆性。
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