考虑应变率效应的混凝土损伤特性试验研究

摘要

利用损伤力学的观点,用弹性模量损伤和能量损伤相结合的方法定义损伤变量,分析了基体强度为40 MPa、钢纤维含量为0和2.0%的混凝土在4种应变速率(10-5、10-4、10-3、5×10-3S-1)下的单轴压缩试验数据,比较了普通混凝土和钢纤维混凝土在4种应变速率下的损伤特性,并对混凝土材料的损伤机理进行了分析.试验分析表明:①混凝土材料在加载初始阶段普通混凝土的损伤比钢纤维混凝土的损伤小,混凝土内部为微观裂纹的发育发展;当加载到一定程度时,普通混凝土的损伤则比钢纤维混凝土的损伤大,混凝土内部为宏观裂纹的发展和贯穿;②混凝土在加载的初始阶段,普通混凝土的损伤比钢纤维混凝土的损伤小,但应变速率越大,两种混凝土之间的损伤差异越小;③试验加载速率越高,普通混凝土损伤大于钢纤维混凝土损伤时材料的应变越小,对应的损伤值也相应越小;④普通混凝土加载速率越高,损伤程度会随应变加载速率的提高而增加;⑤钢纤维混凝土在加载初始阶段,混凝土中仅有微观裂纹,不同加载速率下,损伤发展趋势一致;在峰值应变后应变速率越高,裂纹扩展和贯穿的速度越快,损伤程度也越大.