某大型深埋罐室围岩和混凝土试验及本构模型研究

目前的材料动态本构模型还不能很好地真实反映大型深埋罐室的混凝土和玄武岩动态损伤力学特性,为此,采用MTS实验和SHPB实验对某大型深埋罐室支护衬砌混凝土和围岩玄武岩性能进行了试验研究。结果表明,混凝土为塑性剪切破坏形式,而玄武岩为脆性碎裂破坏形态;随着冲击荷载应变率不断增大,混凝土和玄武岩的破坏均由碎块状逐渐过渡为粉末状,玄武岩在抵抗冲击载荷下能力高于混凝土;混凝土具有较强的延展性,呈现出非脆性破坏,而玄武岩呈现出脆性破坏;玄武岩及混凝土的动态应力增长因子DIF随应变率的增大而增大,DIF与应变率呈良好的线性关系。基于动弹模量,对朱-王-唐的动态损伤本构模型参数进行了简化,构建了混凝土和玄武岩峰值应力前的动态损伤本构模型,并结合SHPB实验数据验证了该动态损伤本构模型的合理性,研究成果为后续的大型深埋罐室的抗爆特性研究提供了理论支持。