不同濕度混凝土動力抗壓性能數值模擬分析

王海龍，田 宇，銀文文，孫曉燕，鄒道勤

（浙江大學 建筑工程學院，浙江 杭州 310058）

混凝土結構經常在含水的環境中工作，如大壩、橋墩、地下管廊、多雨地區的混凝土路基以及鐵路無渣軌道板等等。此時，自由水會通過混凝土的孔隙、微裂縫等缺陷滲入混凝土內部，內部組成的改變勢必會引起其服役性能的變化。含水混凝土在其壽命周期中會遭受各種靜力與動力荷載的作用，由于混凝土中自由水的存在，混凝土的靜、動力力學性能會有較大的改變［1-2］。盡管目前已有一些相關的試驗研究見諸報道，但是大部分研究都是集中在較大的應變率情況，地震應變率下的含水混凝土動力響應研究還相對較少。目前，學者們普遍認為在應變率小于1 s-1時，含水量對混凝土的動態力學性能有很大的影響［3-4］，但是這些工作主要是集中在試驗研究，樣本數量有限，還有待基于數值模擬方法開展更為深入系統的研究分析。動力荷載下混凝土的性能變化，現階段主要可以通過慣性效應［5］和黏性效應［6-7］來進行解釋。為了弄清不同濕度混凝土的動力性能變化規律，本文建立不同孔隙含水率混凝土的數值模型，將慣性效應和黏性效應同時引入分析過程，在地震應變率范圍內開展含水混凝土的動力性能計算分析，從數值模擬角度深入揭示含水混凝土的動力性能變化規律與機理，并在此基礎上討論如何應用材料動力試驗結果進行結構計算分析，以期為動載作用下混凝土結構設計和安全性評價提供依據。……