赤鐵礦混凝土動力力學(xué)性能研究.pdf

1、在結(jié)構(gòu)工程中，混凝土材料的動力力學(xué)性能對工程結(jié)構(gòu)抵抗動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)，此類問題都?xì)w結(jié)于對混凝土材料動力力學(xué)性能的研究，本文嘗試通過實驗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)計一批赤鐵礦混凝土梁，采用落錘沖擊試驗機通過改變落錘的高度和質(zhì)量，在不同應(yīng)變率沖擊工況下對試件進(jìn)行三點彎曲動力試驗，以獲取試件的各

2、種力學(xué)參數(shù)時程曲線。
　　2.通過采用高速攝像儀，對試件破壞全過程進(jìn)行追蹤，并對應(yīng)變率和赤鐵礦混凝土抗彎拉強度、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)變增長速率增大，相同高度下，沖擊持續(xù)時間基本相同，相

3、同質(zhì)量下，沖擊持續(xù)時間隨著落錘高度的增加有所減小。動力荷載增長系數(shù) DIF大致在1.5-3.0之間，赤鐵礦混凝土彎拉強度DIF略高于普通混凝土單軸抗拉強度DIF，這表明了赤鐵礦混凝土較普通混凝土有更加明顯的強度敏感性。
　　3.本文通過采用離散元軟件PFC2D對落錘沖擊系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，利用赤鐵礦混凝的的基礎(chǔ)性試驗結(jié)果對梁進(jìn)行了參數(shù)標(biāo)定，本文對比了試驗和模擬的數(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程，以及赤鐵礦混凝土