重点研究 了混凝 土材料静动强度 的差异和 动强度提高机理 ,认 为混凝土 类非均匀脆性材料的动强度与 材 料 的 非 均 匀 程度 和 惯 性 力 有关 ,且 混凝 土 材 料 的 动 强度 并 非 一个 定 值 ,而 是 随 着加 载 应 变率 而变 化 的。 三 点抗折物理试 验表 明,混凝土材料动强度 的提高主要受破坏 骨料 的面积大小和惯性力控制 ,骨料 的破坏面积 与加载应变率之间存在 一定 的函数关系,应变率较大时,惯性力的影响更为显著。 关 键 词 :动 强度 ;应 变 率 ;惯 性 力 ;脆 性 材 料 中图 分 类 号 :TV331 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1003—0506(2016)O4—0046—05 Study on M echanism for EnhancementofDynamic Strength ofBrittle M aterialLike Concrete CuiJian ,Liu Bing。, Du Chengbin ,Sun Liguo (1.DepartmentofEngineeringMechanics,HohaiUniversity,Nanjing 210098,China; 2.Na ngTechnicalVocationalCollege,Nanjing 210019,China) Abstract:Thepaperfocusesonthedifferencesofthestaticanddynamicstrengthofconcretematerial,andthemechanism forenhance— mentofdynamicstrength.Thispaperpointsoutthatthedynamicstrengthofheterogeneousbrittlemateriallikeconcreteisrelatedtothe inhomogeneousdegreeandinertiaforce.Thedynamicstrength isnotafixed value,butvarieswiththeloadingstrainrate.Physicaltest showsthatincreasingofthedynamic strengthofconcretematerialsmainlycausedbythecrack intheaggregateand theinertiaforce.A certainfunctionrelation isexisted between the damage area ofaggregate and the loading strain rate.The influenceofinertiaforceis more significantwhenthestrain rateislarger. Keywords:dynamicstrength;strainrate;inertiaforce;brittlematerial 土木工 程 中的混凝 土结构 均不 可避 免地 承受各 种动 力荷载 ,其受 动 力荷 载 的材 料强 度 和 变 形特 性 与受 静态荷 载 的作 用存 在差别 。有 关混 凝土 的动态 特性 ,严格来 讲 是混凝 土 的应 变相 关特性 的研 究 ,最 早可 上溯 至 1917年 Abrams 对 混凝 土 的抗 压 强 度 率效 应 的研 究 。 1991年 Bischof 等 对研 究 结 果 进 行 了全 面分析 ,总结 出不 同应 变 率 下 混凝 土 动 态 抗 压强 度提 高值 与应 变 率 的关 系 ,发 现 混凝 土 的动 态 强度 随着 应变 率 的增 加有 明显 的增 加 趋 势 ,且 混 凝 土 动态 强度 、变 形 特性 之 间 与影 响应 变 率 的 因素 很 多 ,如加 载条件 、骨料 形 式 、养 护龄 期 等 。马 怀 发 等认 为 ,动载作 用下 的变形 引起 材料 的损 伤 ,且存 在 着 不 同程度 的损伤 滞 后 现象 ,混 凝 土 的 动 弯拉 强 度 收 稿 日期 :2016—02—21 基 金 项 目 :国家 自然 科 学 基 金 项 目 (11372098,11132003,50779011, 5l308188.1066一B1305310 作 者 简 介 :崔 健 (1989一 ),男 ,江 苏 盐 城人 ,硕 士 在 读 ,研 究 方 向 为 混 凝 土 力 学 性 能 。 · 46 · 受 率效 应 、加 载历 史 与损 伤 累 积 的影 响 。金 浏 以 单 边缺 口的混凝 土试 块 作 为分 析 对 象 ,通过 数 值 模 拟发现 混凝 土结构 的动 响应 依 赖 于 加 载速 率 ,随着 加载速 率 的增大 ,会 出现混凝 土材料 强度 的提 高 、破 坏模式 改 变 及 裂 纹 分 又 现 象 。覃 沥 等 通 过 对 动 力加 载和静 力加 载不 同工况 下混凝 土梁模 型 的数值 分析 ,认为 动强度 随 着 速率 的变 化 产生 了 明显 的 改 变 ,加载速 率越快 ,动强 度 越 高 ,提 出 裂纹 扩 展 路径 也是 影 响混 凝 土动强 度 的因素 。本 文通 过对 不 同加 载 速率下混 凝 土梁破 坏 断面 各组 分 材 料 的分 析 ,得 出混凝土类 脆性 材料 的动强 度 与材料 的非均 匀性 和 材 料本身 的惯性 力 有 关 ,动强 度 的提 高 主要 受 破 坏 骨 料 的面积大 小和 惯 性力 控 制 ,骨 料 的破 坏 面 积 与 加 载应变 率之 间存在 一定 的 函数 关系 。 1 混 凝 土 类 脆 性 材 料 动 强 度提 高机 理 混凝 土材 料 的破 坏实 际上 是能量 释放 的失 稳过 程 。混凝 土 材料在 动 力 作用 下 ,应 当考 虑材 料 本 身
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