【摘要】：研究巖石、混凝土類不均勻脆性材料動態(tài)強度提高的機制。對不同加載速率下特殊設計的三點彎曲梁的破壞形態(tài)進行理論分析,提出其動強度提高的根源主要是材料的不均勻性和慣性效應聯(lián)合作用的結果,并認為此類材料的靜、動強度與其破壞后裂紋的發(fā)展路徑有關。靜態(tài)加載時,裂紋沿著混凝土的最薄弱面發(fā)展,材料破壞所需的能量較小;動態(tài)加載時,裂紋能夠穿過部分高強度區(qū)域沿著能量釋放更快的路徑發(fā)展,所需的能量也相應增大,材料不均勻性對動強度提高的貢獻顯現(xiàn)出來,慣性效應也隨著加載速率提高而逐漸顯著;當加載速率超過某一臨界值時,由材料不均勻性貢獻的動強度將不再增長,只有慣性效應的貢獻發(fā)揮作用。通過特殊設計的不均勻脆性材料三點彎曲梁準靜態(tài)加載試驗和不同速率的沖擊試驗對提出的理論進行驗證,試驗結果與理論設想基本相符。
[Abstract]:The mechanism of increasing dynamic strength of heterogeneous brittle materials such as rock and concrete is studied. The failure modes of three-point bending beams with special design under different loading rates are theoretically analyzed. It is pointed out that the root causes of the increase of dynamic strength are mainly the result of the combination of material inhomogeneity and inertial effect, and the static behavior of this kind of material is considered. The dynamic strength is related to the development path of crack after failure. Under static loading, the crack develops along the weakest surface of concrete, and the energy required for material failure is smaller, while under dynamic loading, the crack can develop along a faster path of energy release through some high strength regions, and the energy required increases accordingly. The contribution of material inhomogeneity to the increase of dynamic strength is revealed, and the inertial effect becomes more and more obvious with the increase of loading rate, and when the loading rate exceeds a certain critical value, the dynamic strength contributed by material inhomogeneity will not increase. Only the contribution of inertia effect comes into play. The proposed theory is verified by quasi static loading test of three point bending beam with special design and impact test of different rates. The experimental results are in good agreement with the theoretical assumption.
【作者單位】： 西安理工大學巖土工程研究所;中國水利水電第三工程局有限公司;
【基金】：陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程重點實驗室項目(2014SZS15 Z01) 水利部公益性行業(yè)科研專項經費項目專題(201501034 04) 西安理工大學博士基金資助項目(106 211104)
【分類號】：TU45

【參考文獻】

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本文編號：2247196