试验研究了两种强度的混凝土 C30和 C50在地震作用应变率范 围内(1xl0-S~lxl0。／s)的力学行 为。根据试验结果 ，回 归分析得到了混凝土动力提高系数(DIF)的表达式，并与其他文献中的结果进行 了对比。基于 ABAQUS有限元软件 ，分别采用混 凝土损伤塑性模型和 Drucker—Prager模型对混凝土试块的动态抗压性能进行了数值模拟，并且讨论了这两种模型模拟混凝土动 力特性 时存在 的 问题 。 关键词 ： 中强混凝土；地震作用；应变率 中图分类号： TU528．0l 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2014)04—0034—04 Experimentaland num ericalstudy ontheefectsofstrain rateofm iddlestrengthconcrete LIMin ，LIHon~ an 2,ZHANGHao ，WANGDebin (1．SchoolofMarineandCivilEngineering，DalianOceanUniversity，Dalian116023，China； 2．FacultyofinfrastructureEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China 3．SchoolofCivilEngineering，ShenyangjianzhuUniversity，Shenyang110168，China) Abstract： TheefectsofstrainrateonC30andC50gradesconcreteareinvestigatedintestsatthestrainrates(10-5~102／s)thatmightbe experiencedduringearthquakesinthispaper．Basedonthetestresult，thedynamicincreasingfactorofconcreteisbuilt，andthecomparison withthemodelsinotherliteratureismade，concretedamagedplasticity modelandDrucker—PragermodelinABAQUSfiniteelementpro— gram isusedtosimulatethedynamicpropertiesofconcrete，andtheproblemsinthetwomodelsarediscussed． Keyw ords： middlestrengthconcrete；seismicloading；strainrate 0 引 言 混凝土在冲击和爆炸荷载下的应变率效应 (应变率范 围是 )已经被 广大科技工作者接受 ，并在 国防工程设计规 范 中有所体现。但是 ，混凝 土在地震作用下的应变率效 应 (应变率范围是 )还未被广泛关 注，在建筑抗震设计规范中 没有涉及材料应变率效应 的条款 。 已有 的研究表明㈣ ：地震作用下结构材料 的最大应 变 率达到 0．1／s左右 ，混凝土在高应变率下会表现 出与静荷 载作用时不 同的力学和变形行为。Fu等r3J和 Malvar等 分 别总结了混凝土 的动态抗压 、抗拉试验成果 。国 内的 肖诗 云[和 闫东 明旧对 C10和 C20混凝土在地震应变率下的动 态性 能进行 了系统的试验和理论研究。孟顺意网试验研究 了 C30混凝土的应变率效应。然而在 国内关于强度较高的 混凝 土(大于 C30)在地震应变率下性能 的研究 比较少 ，可 用的动力强度的计算公式也较少 。 试验研究了两种强度的混凝土 C30和 C50在地震作 用应 变率范 围内(10-5-10-2／s)的力学行为一然后 ，根据试 验 结果 ，回归分析得到了混凝 土动力提高系数 (DIF)的表 达 式。最后基于 ABAQUS有 限元软件 ，分别采用混凝土损 伤 塑性模型和 Drucker．Prager模型对混凝土试块 的动态抗 压 性能进行了数值模拟 ，并与试验结果进行 了比较 。 1 试 验 内容 1．1 试 验 设 备 进行了强度等级分别是 C30和 C50的混凝 土在不 同 加载速率下的单轴抗压强度试验。该试验是在大连理工大 学结构试验室的大型静 、动三轴电液伺服试验机上进行 的 (如图 1示 )，该设备理论上可以提供 的最大拉力 100t，最 大压力 250t，空 载时可 以提供 的最大加载速率 56mm／s， 加载头 的行程范围是+100mm，控制方式有力控制 和位移 控制 ，可 以实现三角波 、正弦波 、方波和梯形波等多种加载 波形 。加载头端部安装 了球 铰 ，能够 自动校正试件 的不 均 匀受力。在加载方 向设有荷 载传感器 ，位移 由高精度 电感

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