基于Hopkinson束桿技術(shù)的混凝土動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)方法研究.pdf

1、混凝土是一種應(yīng)用廣泛的工程材料，許多大型的混凝土工程不僅承受著靜載荷的作用，還承受諸如地震、爆炸/沖擊等動(dòng)載荷的作用,因此,混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究無(wú)論在學(xué)術(shù)和工程上都具有重要意義。混凝土是細(xì)觀上含有不同大小骨料的非均質(zhì)材料，為保證試驗(yàn)結(jié)果在宏觀意義上的有效性,試樣的尺寸必須足夠大，由于現(xiàn)有的分離式Hopkinson壓桿（SHPB）直徑一般為10-70mm，難以滿足對(duì)大尺寸混凝土試件動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試的要求,因此,有必要發(fā)展大尺寸Hopk

2、inson技術(shù),以解決大骨料混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)需要。
　　 本文針對(duì)大尺寸骨料大混凝土動(dòng)態(tài)拉伸特性研究需求，探討了Hopkinson一維層裂和圓盤劈裂動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法的可行性，結(jié)果表明：阻抗匹配的一維層裂實(shí)驗(yàn)更適合大尺寸骨料大混凝土動(dòng)態(tài)拉伸特性的研究，但二維彌散效應(yīng)必須加以考慮?；贖opkinson束桿思想，對(duì)Hopkinson束桿實(shí)驗(yàn)原理開展數(shù)值實(shí)驗(yàn)，探討大尺度試樣的Hopkinson束桿動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn)技術(shù)中存在的諸多問(wèn)題，包

3、括波彌散效應(yīng)、應(yīng)力應(yīng)變沿試件長(zhǎng)度均勻性等問(wèn)題，分析了混凝土試樣破壞演化過(guò)程，結(jié)果表明：
　　 （1）只要對(duì)試樣加載應(yīng)力波波長(zhǎng)和試樣厚度合理設(shè)計(jì)，能夠滿足“應(yīng)力/應(yīng)變波沿試件長(zhǎng)度方向均勻分布”基本假定。
　　 （2）Hopkinson束桿中每對(duì)束桿都基本滿足一維應(yīng)力波假定, 可以方便采用傳統(tǒng)SHPB技術(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試和分析方法。
　　 （3）利用實(shí)驗(yàn)中每對(duì)束桿反射和透射波的分析,可以研究揭示混凝土試件中裂紋起裂、擴(kuò)