基于分形理论的高强混凝土动态损伤本构关系

基于高强混凝土（HSC）试块在SHPB冲击实验中的分形损伤演化规律，推导了HSC的分形损伤变量表达式，标定了HSC裂纹的分形维数范围。然后参考ZWT模型，并结合HSC实验过程中的应变率相关性、动态损伤特性及近似恒应变率，推导了分形损伤演化的HSC动态损伤本构方程。采用4组应变率工况下的C60、C80混凝土应力-应变曲线对本构方程进行验证，理论曲线和实验曲线吻合较好。     

自然养护RPC爆炸破坏形态的试验研究

针对活性粉末混凝土(RPC)高温蒸养的弊端,提出自然养护RPC的制备技术。自然养护的RPC是以高强度等级水泥、高强掺合料、钢纤维等为原材料,采用常温标准养护制备而成的一种超高强混凝土材料。本文对钢纤维体积率0和2%的自然养护RPCV0和RPCV2板分别进行爆炸和相关力学性能的测试,并对自然养护RPC板的爆炸破坏形态进行阐述。测试结果表明,掺加钢纤维利于RPC抗压和劈裂抗拉强度的增加;在相同装药量引爆时,RPCV2板背爆面的加速度峰值显著低于RPCV0板,RPCV2板未形成贯穿孔,仅在迎爆面和背爆面中心部位出现爆坑,裂缝少而细,RPCV0板呈崩溃式破坏形态,裂缝多而粗。由此表明,RPCV2板表现出的优异抗爆、抗震塌性能,是由于钢纤维增强了RPC基体的塑性变形能力。     

高强混凝土气体炮试验与高压状态方程研究

采用一级气炮加载技术和锰铜压力计测试技术, 对C100混凝土在一维应变条件下的冲击特性进行了实验测量和分析. 基于锰铜压力计测量的压力波形, 通过拉格朗日分析得到了各拉氏位置的相关物理量, 实测压力波形显示: 不同位置处的压力波形在迅速上升至峰值后均随时间逐渐衰减, 而冲击波峰值又随传播距离而衰减,于是将损伤引入状态方程, 再从这些物理量出发, 得到了多项式形式Grüneisen型状态方程中的各项系数.     

钢纤维高强混凝土材料的气体炮试验研究

采用一级气炮设备对C100钢纤维混凝土进行了高应变率冲击压缩实验,对一维应变状态下的混凝土冲击特性进行了分析.试验中采用锰铜压力计测量得到了混凝土中不同拉格朗日位置处的压力波形,利用拉格朗日分析得到了应力应变曲线,冲击波峰值随传播距离而衰减,在钢纤维混凝土中衰减较慢.分析探讨了钢纤维对混凝土的增强作用.