加筋混凝土動態(tài)劈裂拉伸力學(xué)性能的實驗研究和數(shù)值模擬.pdf

1、鋼筋混凝土作為一種結(jié)構(gòu)工程材料，是眾多建筑物的主要原料，在軍事和民用方面應(yīng)用十分廣泛。由于其組分的多樣性，鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能非常復(fù)雜，配筋形式、配筋率、混凝土的骨料配比等特征參數(shù)的不同均會引起材料性能的變化。目前國內(nèi)外有關(guān)鋼筋混凝土在強沖擊載荷下的研究較少，成果有限。因此，不同配筋情況下鋼筋混凝土的靜、動態(tài)力學(xué)性能的實驗研究將對鋼筋混凝土工程結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計有十分重要的指導(dǎo)意義。
　　 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所遭遇到的荷載的應(yīng)變率

2、變化很大，由于鋼筋混凝土是率敏感材料，因而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強度、剛度、脆性都要受到加載速率的影響。顯然，此時仍用鋼筋混凝土的靜態(tài)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行計算會產(chǎn)生很大的誤差。所以正確認(rèn)識混凝土在不同應(yīng)變率條件下的材料特性和混凝土的動態(tài)力學(xué)性能是一項十分重要而且非常迫切的任務(wù)。
　　 本文主要對加筋混凝土的靜態(tài)和動態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了實驗研究。首先對混凝土在不同應(yīng)變率下的材料特性研究進(jìn)展作了綜述，簡要介紹了混凝土靜態(tài)劈裂拉伸實驗原理。在此基礎(chǔ)上，

3、對加筋混凝土的動態(tài)劈裂拉伸強度進(jìn)行了實驗研究，主要研究了應(yīng)變率對鋼筋混凝土動態(tài)劈裂拉伸力學(xué)性能的影響，初步探討了配筋率和基體材料對動態(tài)劈裂拉伸力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示：隨著撞擊速度的提高，試件中應(yīng)變率的增大，鋼筋混凝土的動態(tài)抗拉強度相應(yīng)地有不同比例的增加；同時在實驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)了應(yīng)變率對鋼筋混凝土抗拉強度的影響。即存在一個臨界應(yīng)變率。抗拉強度的臨界應(yīng)變率大約是2s-1；當(dāng)超過臨界應(yīng)變率后，抗拉強度有一個較大比例的增長。探討了配筋率對鋼