冲击压缩损伤对混凝土层裂强度的影响

摘要

本文利用大直径Hopkinson杆对混凝土细长杆件进行轴向冲击压缩加载，试件后放置空心铝合金透射杆，由于空心铝合金杆波阻抗小于混凝土，加载压缩波反射成拉伸波对试件冲击拉伸加载而使试件产生层裂破坏。利用透射杆上应力波形可以分析试件层裂强度和层裂过程中损伤演化。对不同强度、不同钢纤维含量的混凝土进行了不同速度的层裂实验，实验结果表明：混凝土材料存在诱发压缩损伤演化的应力阈值σc，当σ≥σc，时，试件在第一阶段加载压缩波作用下产生压缩损伤，在随后反射拉伸波作用时，会在更低的拉伸应力作用下产生层裂破坏，材料的层裂强度会有所降低。在混凝土产生压缩损伤后，其层裂强度降低可以用损伤度函数表征，损伤度函数与混凝土强度等级无关，但受钢纤维含量影响明显。