沖擊荷載作用下紅砂巖土的力學性質(zhì)及能量耗散規(guī)律研究.pdf

1、紅砂巖土是一種廣泛存在于南方地區(qū)的泥質(zhì)膠結(jié)狀土，紅砂巖土在靜態(tài)方面和準靜態(tài)方面的研究已經(jīng)比較深入，但是在動態(tài)沖擊方面的力學性質(zhì)及其能量耗散規(guī)律研究尚淺。本文采用沖擊加載試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了紅砂巖土在單軸沖擊、側(cè)限條件下沖擊和動靜組合作用下沖擊三種情形下的的力學特性與能量耗散規(guī)律。在這三種情形下，研究了試樣長徑比、沖擊速度對峰值應力的影響，研究了入射能、應變率、長徑比和沖擊速度對能量耗散規(guī)律的影響。主要包括以下內(nèi)容：

2、　　1，在單軸沖擊數(shù)值模擬中，紅砂巖土抗壓強度較低，能量耗散效率也偏低。隨著沖擊速度的增加，其抗壓強度增大，峰值應變增大；但峰值應力隨試樣長徑比的增長而降低，峰值應變也減小，在這種情形下試樣抗壓強度較低，主要以剪切的形式破壞；運用數(shù)值模擬軟件（ANSYS/LS-DYNA）進行模擬揭示出紅砂巖土的能量耗散效率偏低，超過90%的入射能以反射波的形式消散。
　　2，在側(cè)限條件下，紅砂巖土表現(xiàn)出比單軸狀態(tài)更強的抗壓強度，能量耗散效率稍有提

3、高；通過數(shù)值模擬得到與試驗一致的結(jié)論。紅砂巖土在套管的約束下，隨著沖擊速度的增長，峰值應力增長顯著，峰值應變明顯增加；在施加套管后，試樣不再破壞，然而套管對能量耗散效率的提升仍很微弱，仍有接近90%的入射能以反射結(jié)束。
　　3，在動靜組合作用下，紅砂巖土表現(xiàn)出很強的抗壓強度，能量耗散效率顯著提升，數(shù)值模擬得到與試驗一致的結(jié)論。在0.5MPa的軸壓下，峰值應力和峰值應變隨沖擊速度的增長成倍數(shù)增長，隨長徑比的增長成下降趨勢。隨著沖擊速