主动围压下钢纤维混凝土动态力学性能研究

摘要

混凝土的力学性能具有明显的静水压效应和应变率效应,其复杂应力状态下动态力学性能研究具有重要的工程应用背景和学术研究价值.受实验技术所限,目前实验研究主要局限于静态单轴和三轴应力状态以及一维应力和一维应变状态下冲击压缩实验,而三向应力状态下冲击压缩实验研究很少.本文利用大直径SHPB和自行研制的主动围压加载设备,对混凝土试件施加恒定的静水压载荷,然后轴向冲击压缩加载,系统进行了不同强度、不同钢纤维含量混凝土不同围压状态下的冲击压缩实验研究,获得不同应变率下应力—应变曲线.研究结果表明,混凝土力学性能受应变率和静水压状态影响明显.在相同围压条件下,混凝土轴向抗压强度随应变率的提高而增加,围压越高其增加的幅度越小.分别通过动态增长因子DIF(Dynamic Increase Factor)和围压增长因子CIF(Confine Increase Factor)表征应变率和围压对混凝土轴向抗压强度的影响,并结合实验结果建立的DIF和CIF的经验公式,能较好预测应变率和围压对混凝土轴向抗压强度的影响.修正了八面体应力空间的Bresler-Pister强度准则,使其能用于高应率条件下钢纤维混凝土强度预测,修正的Bresler-Pister强度准则与实验结果吻合较好.