C75混凝土動(dòng)態(tài)層裂強(qiáng)度試驗(yàn)研究

王志亮，李 洋，陽(yáng) 棟

（1.同濟(jì)大學(xué) 地下建筑與工程系，上海 200092；2.同濟(jì)大學(xué) 巖土與地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092）

高強(qiáng)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(qiáng)度高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于大壩、核電站與防護(hù)工程中，而這些建筑物在承受靜態(tài)載荷的同時(shí)，往往需要面對(duì)地震、風(fēng)載荷、新型武器打擊等動(dòng)載荷的威脅.眾所周知，混凝土的抗拉強(qiáng)度要遠(yuǎn)小于其抗壓強(qiáng)度，兩者單軸強(qiáng)度之比為0.07～0.11［1］.在現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)混凝土的抗拉強(qiáng)度重視不足.在動(dòng)荷載作用下，混凝土的抗拉強(qiáng)度會(huì)顯著提高［2－3］.因此，研究高強(qiáng)混凝土的動(dòng)態(tài)抗拉強(qiáng)度，對(duì)探究混凝土的動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)和獲取數(shù)值模擬所需參數(shù)都有參考價(jià)值.

層裂（spalling）是當(dāng)壓力脈沖在桿或板的自由面反射形成拉伸脈沖時(shí)在鄰近表面的某處造成相當(dāng)高的拉應(yīng)力，一旦滿足某動(dòng)態(tài)斷裂準(zhǔn)則，則該處材料發(fā)生破裂的現(xiàn)象［4］，這種現(xiàn)象在混凝土建筑物受沖擊載荷時(shí)經(jīng)常發(fā)生.因此，研究混凝土的層裂強(qiáng)度有著非常重要意義.Klepaczho［5］等提出了一套較為完善的測(cè)量脆性材料層裂強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，通過(guò)壓桿上的3組應(yīng)變片測(cè)得的入射和反射信號(hào)獲得進(jìn)入試件中的波形，從而得到混凝土的層裂強(qiáng)度.該方法計(jì)入了波形彌散造成的影響，但未考慮應(yīng)力波在混凝土材料中的衰減情況；Díaz－Rubio［6］等對(duì) 陶瓷材料進(jìn)行層裂試驗(yàn)，對(duì)假定的準(zhǔn)確性進(jìn)行了分析，并驗(yàn)證了Klepaczho試驗(yàn)方法的可靠性；Schuler等［7］在原有層裂試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)在混凝土試件末端增加加速度計(jì)的方法，獲得了混凝土的斷裂能，為數(shù)值模擬提供了必要的參數(shù)；……