混杂纤维混凝土动态压缩性能试验及数值模拟研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第8期(总第310期)混凝土原材料及辅助物料Number8in2015ITotalNo．310)ConcreteMATERIAI．ANDADMINICLEdoi：10．39690．issn．1002-3550．2015．08．024混杂纤维混凝土动态压缩性能试验及数值模拟研究陈猛。李艺，卢哲安。黄宪礼。(1．东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819；2．武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070)摘要：为了研究钢一聚丙烯混杂纤维混凝土(HFRC)的动态压缩性能及损伤机理

2、，采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行了冲击压缩性能试验。试验得到了设计强度为CF50的HFRC和钢纤维混凝土(SFRC)两种材料在四个不同应变率下的应力一应变曲线，并从破坏应力、峰值应变、峰值韧度等方面进行分析，结果表明HFRC的动态力学性能优于SFRC。采用ANSYS／LS—DYNA有限元程序，选用HJC本构模型模拟HFRC动态冲击压缩性能，在验证数值模拟精度的基础上重构材料的应力一应变曲线，数值模拟结果与试验结果基本吻合。通过模拟试件的破坏过程，得到了HFRC在动态冲击荷载作用下的损伤演化方式，为材料的动态损伤机理研究提

3、供理论依据。关键词：混杂纤维混凝土；钢纤维混凝土；动态压缩性能；SHPB；数值模拟中图分类号：TU528．041文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)08—0091—04Studyondynamiccompressionprope~lesandnumericalsimulationofhybridfiberreinforcedconcreteCHENMeng。，LIyj。，LUZhean，HUANGXianli(1．SchoolofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUn

4、iversity，Shenyang110819，China；2．ScholofCivilEngineeringandArchitecture，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstrect：Thecompressionpropertiesandthefailuremechanismofsteel—polypropylenehybridfiberreinforcedconcrete(HFRC)bymeansofexperimentwithasplitHopkinsonpre

5、ssurebar(SHPB)．ThedesignstrengthofHFRCandsteelfiberreinforcedconcrete(SFRC)isCF50，Thedynamicstress—straincurvesofHFRCandSFRCwereobtainedat4differentstrainrates，andthefailurestress，peakstrainandpeaktoughnesswerealsoanalyzed．Theresultsshowthatthedynamicmechanicalproperti

6、esofHFRCbetterthanSFRC．Thestress—straincurveswereestablishedbasedonaccuracyofnumericalsimulationbyANSYS／LS—DYNAfiniteelementprogram，andtheI-IJCconstitutivemodelwasapphedtosimulatethedynamicimpactcompressionperformanceofHFRC．Theevolutionprocessofdamageunderdynamicimpact

7、loadingwasobtainedthroughthesimulationofthefailureprocessofHFRC，whichprovidedthetheoryforthedamagemechanismofHFRCunderdynamicloads．Keywords：hybridfiberreinforcedconcrete；steelfiberreinforcedconcrete；dynamiccompressionproperty；SHPB；numericalsimulation纤维尺寸的混杂。焦楚杰等采用显式动力有

8、限元软件0引言LS—DYNA，对钢纤维高强混凝土的霍普金森压杆冲击试混凝土材料在动态荷载下的力学性能直接影响结构验过程进行了数值仿真，对比了钢纤维混凝土与素混凝土的动力特性，因此国内外学者在混凝土的动态力学性能方的抗冲击性能。混杂纤维