轻骨料混凝土动态受压细观数值模拟

本研究旨在对轻骨料混凝土在动态受压条件下的性能进行数值模拟分析。基于基面力元法对轻骨料混凝土的细观力学性能进行分析,考虑了材料的非线性行为和加载应变率条件。研究结果表明,随着加载应变率的增加,轻骨料混凝土试件的材料非线性逐渐减小,同时轴向抗压强度略有提高。此外,分析了不同参数对混凝土性能的影响,为优化设计提供了有力的参考。本研究的方法为轻骨料混凝土在动态荷载下的工程应用提供了一种有效的分析手段,在轻骨料混凝土工程应用的数值仿真模拟分析中具有广阔的应用前景。This study aims to perform a numerical simulation analysis of the performance of lightweight aggregate concrete under dynamic compression conditions. The micro-mechanical properties of lightweight aggregate concrete are analyzed using the discrete element method, taking into account the nonlinear behavior of the material and the loading strain rate conditions. The results indicate that as the loading strain rate increases, the material nonlinearity of lightweight aggregate concrete specimens gradually decreases, while the axial compressive strength slightly improves. Additionally, the impact of different parameters on the performance of the concrete is analyzed, providing a strong reference for optimized design. The methodology of this study offers an effective analytical tool for the engineering application of lightweight aggregate concrete under dynamic loads, and it holds broad application prospects in the numerical simulation analysis of engineering applications of lightweight aggregate concrete.

混凝土单轴动态受压力学性能试验研究

混凝土是典型的速率敏感性材料,其在动态荷载作用下与在静荷载下的力学特性有很大的差别。混凝土在动态荷载作用下的力学特性往往会对结构工程的安全性和可靠性起着决定性的作用。通过对混凝土进行单轴动态受压性能试验,分析试验结果,研究得出了混凝土单轴动态受压力学性能。

饱和大骨料混凝土动态双轴受压力学性能试验研究

分别通过试验研究了饱和与干燥大骨料混凝土试件在动态双轴受压状态下的强度特征.试验采用大型混凝土静、动态三轴液压伺服试验系统,设定了4个数量级的应变率(10-5、10-4、10-3、10-2 s-1)和5种应力比(0∶1、0.25∶1、0.50∶1、0.75∶1、1∶1).根据试验结果,分析了孔隙水对大骨料混凝土动态双轴极限抗压强度的影响,并提出了饱和大骨料混凝土动态受压破坏准则.研究表明,饱和大骨料试件在动态条件下的强度与干燥混凝土试件相比提高明显,而在准静态条件下有所降低.在相同应变率下,与单轴相比,双轴极限抗压强度在应力比为0.50∶1时最大.

强度等级对混凝土动态抗压特性的影响分析

混凝土的动态与静态力学特性有很大的不同。为了明确混凝土在动态荷载作用下的抗压特性,以及强度等级对其动态抗压特性的影响,通过试验得出各等级混凝土在高应变速率下的力学性能相较于静态时力学性能的变化,为建立动态作用下的混凝土力学本构关系打下基础。

高温后高强混凝土受压动态损伤

对45个高强混凝土(HSC)棱柱体进行高温加热,温度分别为20℃、200℃、400℃、600℃和800℃。然后对棱柱体进行高温后轴向动态受压试验,应变率分别为10^(-5) s^(-1)、10^(-3) s^(-1)和0.067 s^(-1)。结果表明:随着经历温度的升高,HSC将会出现裂缝,细观结构变得松散;高温对HSC造成的损伤随温度的升高而增大,而应变率对高温后HSC的损伤没有明显影响;经历相同的高温损伤后,HSC的相对受压强度随应变率的增大而增大;轴向应变对高温后HSC造成的损伤在峰值应变前缓慢增大,达到峰值应变后迅速增大;温度越高,峰值应变对应的HSC损伤越小,而经历相同温度后不同应变率下峰值应变处HSC损伤的变化趋势并不明显。基于试验及理论分析,建立了HSC高温损伤以及高温损伤后相对受压强度的计算公式。

高温处理后高强度混凝土(HSC)的力学性能研究

模拟火灾情况下高强混凝土(HSC)经过高温处理后的力学性能,有利于分析和改善HSC的使用性能。基于混凝土损伤理论,建立高温处理后混凝土动态损伤的计算公式。对25个HSC棱柱体试件进行不同高温加热处理,并对高温处理后的试件,利用电液伺服压力试验机进行不同应变率下的轴向动态受压试验。试验结果表明,200℃以下的HSC棱柱体外观正常,400~800℃之间的HSC棱柱体开始出现裂缝,并随温度的升高裂缝不断增多,温度越高,裂缝的宽度越大,20℃时HSC棱柱体的损伤平均值为0.287,温度越高,损伤平均值越小,800℃的HSC棱柱体的损伤平均值相比20℃的减小47.4%,温度对HSC的损伤影响较大,温度越高,HSC的损伤越大。