赤鐵礦混凝土動(dòng)力力學(xué)性能研究.pdf

1、在結(jié)構(gòu)工程中，混凝土材料的動(dòng)力力學(xué)性能對(duì)工程結(jié)構(gòu)抵抗動(dòng)力荷載具有重大的意義，赤鐵礦混凝土作為常用的防輻射結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用于核電站的建設(shè)，此類問(wèn)題都?xì)w結(jié)于對(duì)混凝土材料動(dòng)力力學(xué)性能的研究，本文嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解赤鐵礦混凝土承受沖擊荷載的率相關(guān)效應(yīng)，并利用顆粒元進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了相關(guān)的結(jié)果。
　　1.本文設(shè)計(jì)一批赤鐵礦混凝土梁，采用落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)通過(guò)改變落錘的高度和質(zhì)量，在不同應(yīng)變率沖擊工況下對(duì)試件進(jìn)行三點(diǎn)彎曲動(dòng)力試驗(yàn)，以獲取試件的各

2、種力學(xué)參數(shù)時(shí)程曲線。
　　2.通過(guò)采用高速攝像儀，對(duì)試件破壞全過(guò)程進(jìn)行追蹤，并對(duì)應(yīng)變率和赤鐵礦混凝土抗彎拉強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、破壞形態(tài)之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，研究了赤鐵礦混凝土的率相關(guān)效應(yīng)，在彈性沖擊工況下，獲得了赤鐵礦混凝土固有頻率f=2100 Hz，阻尼比?=2.8％；在破壞沖擊工況下，所得應(yīng)變率范圍為1.1s-1-5.1s-1，分析結(jié)果證明：隨著沖擊能量的加大，混凝土峰值荷載和應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速率增大，相同高度下，沖擊持續(xù)時(shí)間基本相同，相

3、同質(zhì)量下，沖擊持續(xù)時(shí)間隨著落錘高度的增加有所減小。動(dòng)力荷載增長(zhǎng)系數(shù) DIF大致在1.5-3.0之間，赤鐵礦混凝土彎拉強(qiáng)度DIF略高于普通混凝土單軸抗拉強(qiáng)度DIF，這表明了赤鐵礦混凝土較普通混凝土有更加明顯的強(qiáng)度敏感性。
　　3.本文通過(guò)采用離散元軟件PFC2D對(duì)落錘沖擊系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，利用赤鐵礦混凝的的基礎(chǔ)性試驗(yàn)結(jié)果對(duì)梁進(jìn)行了參數(shù)標(biāo)定，本文對(duì)比了試驗(yàn)和模擬的數(shù)據(jù)，綜合分析了在不同應(yīng)變率下，試件的損傷和斷裂過(guò)程，以及赤鐵礦混凝土