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冲击荷载作用下混凝土动态力学性能研究OA

Study on Dynamic Mechanical Properties of Concrete under Impact Load

中文摘要英文摘要

为了探讨混凝土在冲击荷载作用下的动态力学性能,应用有限元分析软件对不同冲击速度下,C30、C40 及 C60 混凝土的SHPB试验进行了模拟分析.通过数值模拟得到了不同速度条件下的应力-应变曲线及能量时程曲线并分析了试件的破碎过程.结果表明:C40 混凝土与C60 混凝土的峰值应力比C30 混凝土分别高了 20.8%与 31.6%,提高混凝土的强度等级可以提高混凝土结构的抗冲击性能.冲击速度为 10m/s与 15m/s时,混凝土的应变率分别是冲击速度为 5m/s 的 3.2 与 4.7倍,表明混凝土是一种应变率敏感型材料.能量时程曲线总体上分为 3 个阶段:前期稳定阶段、中期增长阶段与最后稳定阶段.冲击荷载作用下,混凝土先从边缘由外向内破裂,并在内部产生劈裂破坏.

In order to investigate the dynamic mechanical properties of concrete under impact load,fi-nite element analysis software was used to simulate the SHPB tests of C30,C40 and C60 concrete under different impact velocities.The stress-strain curves and energy time-history curves at different velocities were obtained by numerical simulation,and the crushing process of the specimen was analyzed.The re-sults show that the peak stress of C40 concrete and C60 concrete is 20.8%and 31.6%higher than that of C30 concrete,respectively.Improving the strength grade of concrete can improve the impact resistance of concrete structure.When the impact velocity is 10m/s and 15m/s,the strain rate of concrete is 3.2 and 4.7 times that of 5m/s,respectively,indicating that concrete is a strain rate-sensitive material.The ener-gy time history curve is generally divided into three stages:the initial stable stage,the mid-term growth stage,and the final stable stage.Under impact load,concrete breaks from the edge from outside to inside first,and splits inside.

程思悟;代兴先;冯凯;齐子怡;张泽

河北建筑工程学院 土木工程学院,河北省张家口市桥东区朝阳西大街13号 075000||河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室,河北省张家口市桥东区朝阳西大街13号 075000河北建筑工程学院 土木工程学院,河北省张家口市桥东区朝阳西大街13号 075000||河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室,河北省张家口市桥东区朝阳西大街13号 075000河北建筑工程学院 土木工程学院,河北省张家口市桥东区朝阳西大街13号 075000||河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室,河北省张家口市桥东区朝阳西大街13号 075000河北水利电力学院 交通工程系,河北省沧州市黄河西路49号 061001河北水利电力学院 交通工程系,河北省沧州市黄河西路49号 061001

土木建筑

数值模拟能量混凝土

numerical simulationenergyconcrete

《河北水利电力学院学报》 2024 (1)

22-28,7

河北建筑工程学院研究生创新基金项目(XY202207)河北建筑工程学院研究生创新基金项目(XY2023041)

10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.01.004

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