超高延性混凝土加固砌体墙抗震性能研究

为研究超高延性混凝土(Ultra-High Ductile Concrete,UHDC)加固砌体墙的抗震效果,对两个实心墙和两个空斗墙进行了低周反复加载试验。结果表明,与未加固墙相比,加固后实心墙承载力提升31%,峰值位移降低了30%;加固后空斗墙承载力提升了223%,峰值位移提高了471%。利用OpenSees软件对UHDC加固砌体墙进行了建模,分析了不同加固层厚度、加固方式及竖向压应力等因素对抗震性能的影响。结果表明:对于实心墙,加固层厚度为10、20、30 mm时,峰值承载力分别提高16.0%、36.2%、56.1%,峰值位移分别降低了28.3%、26.7%、26.7%;对于空斗墙,加固层厚度为10、15、20 mm时,峰值承载力分别提高117.4%、179.5%、243.4%,峰值位移分别提高345.5%、522.7%、506.1%。当竖向压应力为0.6 MPa和0.9 MPa时,实心墙峰值承载力较0.3 MPa时分别提高16.8%和33.0%,峰值位移分别降低12.0%、16.0%;空斗墙峰值承载力较0.15 MPa时提高6.5%和10.5%,峰值位移分别提高2.8%、0.0%。当分别采用整面加固、斜交条带加固、正交条带加固时,实心墙峰值承载力分别提高36.2%、12.0%、5.4%,峰值位移分别降低26.7%、28.3%、28.3%;空斗墙峰值承载力分别提高179.5%、80.1%、39.3%,峰值位移分别提高522.7%、203.0%、203.0%。最后提出了UHDC加固砌体墙抗剪承载力计算公式,与试验和模拟结果比较,具有较好的精度,可为加固设计提供理论支持。

爆炸作用下弹壳厚度对混凝土靶损伤破坏效应的数值模拟研究

本文基于修正的Kong-Fang混凝土材料模型和流-固耦合算法,开展了弹壳厚度对弹体爆炸毁伤破坏效应的数值模拟研究。首先,通过预制孔装药爆炸试验和弹体先侵彻后爆炸试验对混凝土材料模型参数选取的准确性进行验证;然后考虑不同弹壳厚度,设置7组工况进行爆炸过程的数值模拟,探讨了弹壳厚度对CF120超高性能混凝土靶损伤区域、开坑尺寸以及内部荷载传播衰减的影响。数值计算结果表明:随着弹壳厚度的增加,靶体损伤区域增加明显;爆炸过程考虑弹壳后开坑直径和开坑深度与不考虑弹壳爆炸相比均有不同程度增加;以装药直径98 mm、装药长度1100 mm为例,弹壳厚度在5~10 mm范围内对爆炸性能提高不明显。