冲击载荷下混凝土材料的动态本构关系.pdfVIP

第 卷 第 期 爆 炸 与 冲 击 ， !! #$% !! ’$ !((! 年 月 ， ) *+,-./0.’ 1’2 /3.45 61#*/ 78% !((! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号： （ ） 9((9:9; !((! (:(!;!:( 冲击载荷下混凝土材料的动态本构关系 ， 9 ! ! 胡时胜 ，王道荣 （ 中物院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室，四川 绵阳 ； 9 =!9(( ! 中国科学技术大学力学和机械工程系，安徽 合肥 !((!) ） 摘要：利用改装的杆径为);?? 的直锥变截面式大尺寸3$@ABCD$C 压杆对混凝土材料进行冲击压缩实验， 系统研究了混凝土的应变率硬化效应，采用一种新的方法———“损伤冻结”法对混凝土材料在冲击载荷下的损 伤软化效应进行了系统研究，给出了冲击载荷下混凝土的损伤演化方程；在对数据进行合理分析的基础上，结 合粘弹性本构理论，得到混凝土材料的损伤型线性粘弹性本构关系。 关键词：混凝土材料； 压杆；动态本构关系 3$@ABCD$C 中图分类号： ； 文献标识码： .;) .E 1 ! 引 言 混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料，各种各样混凝土建筑物大多数承受着变化缓慢的准静态 载荷，但是也有些重要建筑物承受着各种变化剧烈的冲击载荷。从材料的组成成分来看，混凝土是一种 硅酸盐类复合材料，其成分复杂，变化因素多，表现为非均质、非线性及脆性破坏等。人们对它的力学性 能和破坏机理的认识远不如金属和高聚物，而对它在冲击条件下动态力学性能的了解则更少，因此，开 展这项研究工作可填补这方面的空缺，具有十分重要的学术意义。 系统研究混凝土动态力学性能只是在最近!( 年才开始，之前的研究大多数局限于准静态条件下， 或是利用液压（或气动）设备研究它们在低应变率下的动态力学性能或是利用落锤装置测量它的冲击抗 压强度，利用落锤使加载的应变率在一定程度上得到提高，但由于落锤本身的惯性对加载的影响不能得 到合理的处理，从而使实验结果误差较大。为了较精确地测定混凝土材料的动态力学性能，人们相继建 ［］ ［］ ［］ 起了 )=?? 的大尺寸/3,F 9 ，(?? 和 9((?? 的/3,F ! 以及!((?? G !((?? 的束型/3,F 等，并 ! ! ! 利用所测到的结果讨论了应变率效应，骨料粒径的影响等，有关材料的动态本构关系的讨论则不多。在 ［］ 本文中，我们将利用改装的直锥变截面 );?? 的大尺寸的3$@ABCD$C ; 压杆，对混凝土的应变率效应和 ! 损伤软