[建筑]混杂纤维混凝土冲击压缩性能shpb应变率效应论文

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1、混杂纤维混凝土论文：混杂纤维混凝土动态压缩性能研究【中文摘要】混杂纤维混凝土(HFRC)是将两种或两种以上不同性能、不同尺寸的纤维掺入混凝土基体之中形成的一种高性能复合混凝土材料。纤维混凝土以其良好的力学性能和耐久性受到工程界的普遍重视,目前钢纤维混凝土(SFRC)等材料在高速公路、防护结构及机场跑道等方面已经有了广泛的应用。作为对单掺钢纤维混凝土材料的改进,钢—聚丙烯混杂纤维混凝土材料在上述结构中是否具有更好的应用价值,是否能在爆炸及冲击荷载作用下表现出更为优越的力学性能,这就成为一个需要探讨和

2、研究的内容。本文通过采用试验研究与有限元数值模拟相结合的方法,对HFRC材料的动态压缩性能以及应变率效应的产生机理进行了深入的研究,所得到的结论为HFRC材料在冲击荷载作用下的力学性能提供了试验及理论依据,有助于其在今后实际工程中的进一步应用。全文主要的研究工作和取得的成果如下：第一,在立方体抗压试验的基础上,研究了HFRC以及SFRC的静态抗压性能。结果表明二者的静态抗压强度差别不大,前者的破坏形态好于后者,碎裂和脱皮情况较轻。第二,采用Φ74mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对HFRC及

3、SFRC材料进行了四种应变率(21s-1,43s-1,65...【英文摘要】Hybridfiberreinforcedconcrete(HFRC)isakindofhigh-performancecompositeconcrete,whichismadebymixingtwoormoredifferentperformanceanddifferentsizefiberintotheconcretematrix.Engineeringindustriesdrawattentiontotheperfe

4、ctmechanicalpropertiesanddurabilityoffiberreinforcedconcrete.Andthesteelfiberreinforcedconcrete(SFRC)hasbeenusedinhighwaypavement,protectivestructure,airportrunwayandmanyotherfields.AsbeingtheimprovementofSFRC,itisworthtodi...【关键词】混杂纤维混凝土冲击压缩性能SHPB应变率

5、效应【英文关键词】hybridfiberreinforcedconcreteimpactcompressionpropertySHPBeffectofstrainrate【目录】混杂纤维混凝土动态压缩性能研究中文摘要4-5Abstract5-6第1章绪论9-171.1.课题背景91.2.混杂纤维混凝土的研究进展9-121.2.1钢纤维混凝土的研究进展101.2.2合成纤维混凝土的研究进展10-111.2.3混杂纤维混凝土的研究进展11-121.3混凝土材料动态力学性能的研究进展12-151.3.1

6、应变率对强度的影响13-141.3.2应变率对变形性能的影响14-151.3.3对应变率效应的解释151.4本文的研究目的和研究内容15-17第2章动态压缩性能试验设计17-312.1试样设计17-202.1.1试验依据172.1.2试验原材料及配合比17-192.1.3试样种类及数量19-202.1.4试样制备202.2静态压缩试验20-222.2.1试验方法212.2.2数据处理21-222.3SHPB试验22-292.3.1霍普金森压杆技术22-232.3.2试验装置23-262.3.3试验

7、原理262.3.4试验方法26-272.3.5试验需注意的问题及改进27-282.3.6数据处理28-292.4本章小结29-31第3章动态压缩性能试验结果及分析31-443.1静态抗压试验结果及分析31-323.2SHPB试验结果32-363.3试验分析36-433.3.1抗压强度与应变率的关系36-373.3.2峰值应变与应变率的关系37-383.3.3峰值韧度与应变率的关系38-393.3.4破坏形态与应变率的关系39-413.3.5混杂纤维混凝土与钢纤维混凝土动态抗压性能比较41-423.

8、3.6应变率效应产生机理分析42-433.4本章小结43-44第4章SHPB试验数值模拟44-634.1数值模拟平台44-464.1.1ANSYS/LS-DYNA简介44-454.1.2ANSYS/LS-DYNA求解步骤45-464.2有限元模型46-534.2.1单元类型与参数选取46-474.2.2材料模型47-504.2.3几何模型及网格划分50-524.2.4接触类型52-534.3模拟结果及分析53-614.3.1数值模拟精度分析53-574.3.2应力—应变曲线重构57