钢纤维混凝土动态劈裂实验研究

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1、第31卷第4期兵工学报V01．31No．42010年4月ACTAARMAMENTARIIApr．2010钢纤维混凝土动态劈裂实验研究焦楚杰，蒋国平。，高乐(1．广州大学土木工程学院，广东广州510006；2．广州大学工程抗震中心，广东广州510405)摘要：采用分离式霍普金森压杆对钢纤维混凝土(SFRC)进行了动态劈裂实验，测试出其动态劈裂破坏最低强度。SFRC动态劈裂应力时程曲线基本上呈双峰型，随着纤维体积率的增加，SFRC耗能能力相应增大，应力波在SFRC中的衰减程度越大。钢纤维对SFRC的增强和增韧性能良好，在冲

2、击劈裂荷载下，决定试件破坏的主要因素是胶凝体与钢纤维之间的粘结强度，而不是钢纤维本身抗拉强度。关键词：爆炸力学；分离式霍普金森压杆；钢纤维混凝土；动态；劈裂中图分类号：TU377文献标志码：A文章编号：1000—1093(2010)04-0469-04ExperimentalResearchontheDynamicSplitPropertiesofSteelFiberReinforcedConcreteJIAOChu-jie，JIANGGuo．ping。，GAOLe(1．SchoolofCivilEngineering

3、，GuangzhouUniversity，Guangzhou510006，Guangdon，China；2．EarthquakeEngineeringResearchTestCenter，GuangzhouUniversity，Guangzhou510405，Guangdong，China)Abstract：AsplitHopkinsonpressurebar(SHPB)wasemployedtotestthedynamicminimumsplitten—sionstrengthofsteelfiberreinforc

4、edconcrete(SFRC)．Theexperimentalresultsshowthatthesplitten·sionstress—timeCUrvesofSFRCarealmostadouble-peakpattern．TheenergydissipationcapacityofSFRCincreasedwiththeincreaseinthevolumefractionsofsteelfibers，andthestresswavesattenuatedquickly．Thestrengtheningandt

5、ougheningofSFRCcanberemarkablyincreasedduetotheadditionofthesteelfibers．Underimpactingsplitloading，themaindestructionfactoroftheSFRCspecimensisthebondstrengthbetweenthematrixandsteelfiberratherthanthetensilestrengthofsteelfibers．Keywords：explosionmechanics；split

6、Hopkinsonpressbar；steelfiberreinforcedconcrete；dynamic；split性能优异的材料，钢纤维的掺入显著地提高了混凝0引言土的抗拉强度和由主拉应力控制的抗弯、抗剪切、抗防护工事遭受炮弹或导弹攻击，未被穿透时，通扭强度，该优点使其在防护工程中具有良好的应常会发生背爆面大面积碎裂，碎块高速飞溅，造成掩用前景"。体内部人员伤害和设备破坏。防护结构背爆面迄今为止，国内外学者对SFRC静态和准静态的碎裂程度和碎块飞溅速度与材料的动态抗拉强度力学性能进行了比较系统而详尽的研究，而对密

7、切相关。，而钢纤维混凝土(SFRC)是一种抗拉其动态力学性能则研究相对较少，尤其对其在冲击收稿日期：2009—07—28基金项目：国家自然科学基金项目(50708022)；广东省自然科学基金项目(06301038)；建设部科研开发项目(06-K1—37、07-K4-5、07-K4·13)；广州市属高校科技计划项目(62064)；广州大学科研创新团队项目(2008)作者简介：焦楚杰(1974一)，男，教授，博士，硕士研究生导师。E．mail：jiaochujie@sina．(30121470兵工学报第31卷荷载下的拉伸性

8、能研究远不如其静态性能那样透测出了动态劈裂破坏最低强度(以下简称动态劈裂彻，而SFRC的动态抗拉性能正是其应用于防护工强度)。迄今为止，国际上从事混凝土冲击拉伸研程计算、设计的关键¨，基于此目的，本文采用分究比较少，暂无公认的统一的冲击拉伸最低强度的离式霍普金森压杆装置(SHPB)对钢纤维体积率为确定标准，本文对每种SFRC芎材料