冲击作用下混凝土表面裂纹多重分形研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第2期(总第244期)混凝土理论研究Number2in2O10(TotalNO．244)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969d．issn．1002·3550．2010．02．011冲击作用下混凝土表面裂纹多重分形研究蒋国平’，焦楚杰。刘洁(1．广州大学工程抗震研究中心，广东广州510405；2．广州大学土木工程学院，广东广州510006)摘要：采用多重分形理论，研究了钢纤维混凝土在SHPB试验中的裂纹特性，分析了断裂表面的多重分形性质与材料属性以及冲击压力的关系，同时给出了混凝土断裂表面多重分形的特点。

2、研究了钢纤维混凝土的裂纹分布，从裂纹的疏密与均匀程度分析了纤维的阻裂效果，为探索混凝土表面裂纹图形的分形特征与其承受的动荷载之间的内在规律，建立适合描述混凝土分形结构和分形行为的数学力学方法和基本理论找到一个新的思路。关键词：SHPB；压杆；混凝土；多重分形中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2010)02—0035—03MultifractalstudyonthecracksurfaceofconcreteunderimpactloadingJIANGGuo-ping，JIA0Chu-jiez,LIUJie(1．EarthquakeEngineeri

3、ngResearchTestCenter，GuangzhouUniversity，Guangzhou5t0405，China2．SchoolofCivilEngineering，GuangzhouUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Usingthemultifractaltheory，thecrackcharacteristicsofsteelfiberreinforcedconcreteandplainconcreteareinvestigatedintheSH—PBtestUsingmultifracta1methodanalyzedt

4、herelationbetweenthemultifracta1characteronthecrackSurfaceofconcreteandmaterialpropertiesandtheimpactpressureAlsothemultifractalcharacteristiesaregivenonthecracksurfaceofconcrete．Thecrackdistributionsofsteelfiberrein—forcedconcreteisinvestigated．Thecrackresistanceeffectsoffiberareanalyzedfromthed

5、egreeofclosennessanduniformity．Inordertoexploretheinherentlawbetweenthefractalcharacteristicsandthedynamicloadingonthecracksurfacefigureofconcrete，asuitabledescriptionforMathematicsmechanicsmethodandbasictheoryoftheconcretestructureandthefractalbehaviorisestablished．Keywords：SHPB；bar；concrete；mul

6、tifracta】0II言MPa(c，d，e)。在SHPB试验中，混凝土表面裂纹具有很好的分形特性，2sHPB试验下混凝土表面裂纹的多重分形以往的分析常常采用简单分形，忽略了太多的信息，本研究中方法研究将多重分形理论应用到SHPB试验中来，系统地研究钢纤维混在许多的计算中常常采用盒计数法来计算混凝土的分形，凝土冲击压缩下的力学特性。钢纤维混凝土具有抗冲击、抗爆该方法只要盒内有图形的象素，盒子就会被计算进来，得到的炸等优良的动力性能]，通过多重分形理论分析了二者在冲击分形失去了许多的信息。本文中多重分形谱的计算采用盒维数载荷下的裂纹分布，分析了钢纤维的阻裂效果，具有重要的理法。先将裂纹图形

7、进行二数值化处理成黑向位图(图3)，有论意义和实用价值。象素的地方用1表示，没有的地方用0表示，然后用盒计数法1SHPB试验研冤求概率发布，盒的尺寸用s×s的正方格子，计算每个方格i)标准的SHPB(分离式Hopkinson压杆)试验装置见图1。中属于裂纹的象素n，除以裂纹的总象素n，得到每个方格入射杆试件透射杆缓冲杆的概率P。t[==]n=!应变片II应变片∑测速电路卜_——智能测量分析仪H数据处理系统假设Ⅳ为奇异性存在区间盒子数