泡沫鋁-鋼纖維混凝土靜態壓縮性能試驗研究

梁 力，王立然，李明姝，高軒麟，李 明

(東北大學資源與土木工程學院，沈陽 110819)

0 引 言

導彈發射井、機庫門等均采用傳統鋼包混凝土作為其外部防護結構，鋼包混凝土雖對混凝土保護作用較好，但是因自重大和機動性能較差等缺點限制了其適用范圍。而泡沫鋁作為近些年來被廣泛研究的新型功能-結構一體化材料，具有輕質高強、吸能緩沖等一系列的優越性能[1-2]，鋼纖維混凝土也因具有良好的抗拉和抗沖擊韌性等性能，在橋梁和軍事防護結構中廣泛應用[3-5]。將二者結合形成的泡沫鋁-鋼纖維混凝土新型復合結構，可以改善傳統鋼包混凝土防護結構的缺點，因此這種新型復合結構受到了國內外防護工程領域學者的高度關注。

Koniki等[6]、張玉杰等[7]進行了鋼纖維混凝土單軸壓縮試驗，對不同強度特性的數據進行了非線性回歸分析，證明了添加端鉤鋼纖維能夠顯著影響混凝土在單軸應力作用時的應力-應變特性。曹曉卿等[8]在對泡沫鋁的單向壓縮行為及其吸能性能的研究中指出，在準靜態條件下，泡沫鋁的泡孔尺寸對其壓縮性能和吸能性能影響較大，泡沫鋁孔徑越大，其彈性模量與塑性模量越小、屈服強度越大。Jeon等[9]通過用X射線計算機斷層掃描對閉孔泡沫鋁的塑性倒塌進行了有限元模擬，發現了泡沫鋁的孔徑大小和“孔壁”材料的塑性性能直接影響泡沫鋁材料屈服平臺的應力大小。陳猛等[10]、Hassanpour等[11]等對巖石-鋼纖維混凝土復合結構進行了壓縮性能試驗，得到了巖石-鋼纖維混凝土復合層試件的應力-應變曲線，發現鋼纖維可明顯提高巖石-鋼纖維混凝土復合層試件的抗壓強度。……