考慮應變速率影響的混凝土試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、　　混凝土在實際工程中得到了廣泛應用，例如用混凝土建成的水壩和路面，用鋼筋混凝土建造的房屋，橋梁，海洋采油平臺，核電站安全殼等等；這些混凝土結構在使用過程中可能會遭受到地震，海嘯，爆炸等動態(tài)荷載的作用，當前對結構的動態(tài)分析大部分是采用混凝土材料的靜態(tài)力學性能指標，然而混凝土材料的動態(tài)力學性能與其靜態(tài)力學性能有明顯的差異。本文結合國家自然科學基金項目——考慮應變速率影響的混凝土單軸拉壓強度和本構關系的試驗研究(50878073)，主要對四

2、個數(shù)量級范圍內(nèi)不同應變速率下，不同強度等級混凝土的單軸受壓試驗進行分析研究，系統(tǒng)研究了應變速率對混凝土單軸抗壓強度、彈性模量、峰值應變、泊松比等受力與變形特性的影響。
　　混凝土的力學性質(zhì)和本構關系研究是當前土木工程領域比較熱門的課題，試驗數(shù)據(jù)表明混凝土材料在高應變速率下表現(xiàn)出和靜態(tài)不同的性質(zhì)，在試驗研究的基礎上提出一種考慮應變速率影響的混凝土本構模型，采用應變速率相關的混凝土本構關系來反映混凝土在不同應變速率下的力學行為，該模

3、型與試驗結果吻合較好，使用簡便并可應用于混凝土有限元分析。
　　基于混凝土在不同應變速率下的單軸抗壓試驗結果，利用ANSYS有限元分析程序中的SOLID65單元建立混凝土試件的有限元計算模型，較真實的模擬混凝土在四種不同應變速率下由開裂到破壞的變化情況，通過程序計算得出混凝土試件的裂縫發(fā)展圖和混凝土試件的破壞形態(tài)，探究混凝土的破壞機理；混凝土結構在地震作用下進行結構分析時，若不考慮應變速率的影響會帶來較大的誤差，采用數(shù)值模擬方法