混凝土动态拉伸试验与数值研究进展

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1、学兔兔www.xuetutu.com2013年第2期(总第280期)混凝土理论研究Number2in2013(TotalNo．280)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002-3550．2013．02．004混凝土动态拉伸试验与数值研究进展范立新，。焦楚杰’，张亚芳’，胡志勇，马伟鑫(1．广州大学土木工程学院，广东广州510006；2．中建三局第一建设工程有限公司广西分公司，广西南宁530000)摘要：归纳了混凝土动态拉伸试验中的应变率、湿度、钢纤维含量以及混凝土强度对试验结果的影响，对比了以上因素在SHPB和采

2、用MTS试验机的试验中的影响程度，并介绍了HJC模型、RHT模型以及采用数值分析软件LS．DYNA、ABAQUS程序的模拟过程，指出了试验和模拟中不同模型功能上存在的缺陷和进一步研究需要克服的困难。为混凝土的动态拉伸及数值分析研究提供了参考。关键词：混凝土；动态拉伸；数值模拟中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2013)02—0012—05ConcretedynamictensileexperimentsandprogressofnumericalstudyFANLi-xin，JIAOChu-jie，ZHANGYa—fang~,HUZh

3、i-yong2,MAWei—xin(1．SchoolofCivilEngineering，GuangzhouUniversity，Guangzhou510006，China；2．GuangxiBranchofZhongjianThreeInnings，Nanning530000，China)Abstract：Summarizedtheinfluenceofstrainrate，humidity，steelfibercontentandthestrengthofconcretetotheresultsofdynam—ictensileexperimentsofconcr~e

4、，contrastwiththeabovefactorstoMTSandSHPBtest，andintroducedtheHJCmodel，RHTmodelandthenumericalanalysissoftwareLS—DYNA，ABAQUSduringsimulationoftheprogram，andpomtsoutthedefectsintheexperi—mentandsimulationanddificultiesoffurtherresearchneedtoovercome．Providereferenceforthenumericalanalysisan

5、dconcretedynamictensile．Keywords：concrete；dynamictensile；numericalsimulation率为20时，混凝土抗拉强度增加了50％；当应变率为23／s0引言时，抗拉强度则增加了63％。John等用Hopkinson杆进行劈多年以来，对混凝土的研究主要集中在抗压、抗弯和拉试验，应变率从5x10S--到70S-1之间变化，测得的强度抗剪，且由于试验设备和试验技术的限制，这些研究大多增加系数达到4．8诩。David等人应用Hopkinson压力杆对属于静态加载。直到20世纪60～70年代，由于经济建设和混凝土进行了直接

6、拉伸试验，发现当应变率为17．8S-时，军事方面的需要，混凝土的动态特性才受到更多研究者的混凝土动态抗拉强度是准静态抗拉强度(应变率为104Is)重视，并得到比较大的发展，相应地也促进了试验技术与的6．47倍[31。国内学者李夕兵，罗章和赵伏军主要针对中分析方法的进步。但是，到目前为止，所进行的试验大多是应变率下混凝土的受拉性能进行了研究[41。得到了应变率混凝土的动态压缩试验，关于拉伸的资料相对较少。然而，由1．38×10气0．532x10S三个数量级范围内的钢纤维混近年来，由于地震、风荷载作用等动态因素对混凝土的影凝土的应力一应变全过程曲线(如图1-5)，他们还计算出

7、响越来越突出，有必要对混凝土结构的动态拉伸进行系统当应变速率从1．38x10S增大到0．532x10S时，钢纤维的研究和总结。混凝土(SFRC)的抗拉强度提高了30％左右，峰值应力对应的应变提高了10％左右，动态拉伸弹性模量提高了20％1混凝土动态拉伸的试验研究左右。中应变率(1．38x10-4-0．532~10S)下，当钢纤维掺量应变率是影响混凝土动态拉伸的最主要的因素，国内从0增加到4％时，钢纤维混凝土的抗拉强度提高1_3倍左外已有大量相关文献报道。Mellinger和Birkimer认为在高右。试验数据如图1～5所示。加