C75混凝土動態層裂強度試驗研究

王志亮，李 洋，陽 棟

（1.同濟大學 地下建筑與工程系，上海 200092；2.同濟大學 巖土與地下工程教育部重點實驗室，上海 200092）

高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其密度大、孔隙率低、抗壓強度高等特點被廣泛應用于大壩、核電站與防護工程中，而這些建筑物在承受靜態載荷的同時，往往需要面對地震、風載荷、新型武器打擊等動載荷的威脅.眾所周知，混凝土的抗拉強度要遠小于其抗壓強度，兩者單軸強度之比為0.07～0.11［1］.在現行的設計規范中，對混凝土的抗拉強度重視不足.在動荷載作用下，混凝土的抗拉強度會顯著提高［2－3］.因此，研究高強混凝土的動態抗拉強度，對探究混凝土的動態力學性質和獲取數值模擬所需參數都有參考價值.

層裂（spalling）是當壓力脈沖在桿或板的自由面反射形成拉伸脈沖時在鄰近表面的某處造成相當高的拉應力，一旦滿足某動態斷裂準則，則該處材料發生破裂的現象［4］，這種現象在混凝土建筑物受沖擊載荷時經常發生.因此，研究混凝土的層裂強度有著非常重要意義.Klepaczho［5］等提出了一套較為完善的測量脆性材料層裂強度的試驗方法，通過壓桿上的3組應變片測得的入射和反射信號獲得進入試件中的波形，從而得到混凝土的層裂強度.該方法計入了波形彌散造成的影響，但未考慮應力波在混凝土材料中的衰減情況；Díaz－Rubio［6］等對 陶瓷材料進行層裂試驗，對假定的準確性進行了分析，并驗證了Klepaczho試驗方法的可靠性；Schuler等［7］在原有層裂試驗方法的基礎上，通過在混凝土試件末端增加加速度計的方法，獲得了混凝土的斷裂能，為數值模擬提供了必要的參數；……