应变速率对混凝土抗压特性影响的试验研究

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1、2011年第5期混凝土与水泥制品20llN055月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSMav应变速率对混凝土抗压特性影响的试验研究孙吉书，窦远明，周戟，李波(河北工业大学土木工程学院，天津300401)摘要：为明确应变速率对混凝土单轴抗压特性的影响，本文应用MTS试验机对C50混凝土在应变速率为10一s~102／s范围内进行了单轴动态抗压试验。系统研究了不同应变速率下混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变等抗压力学特性，分析了混凝土抗压强度、弹性模量等与应变速率之间的关系。试验结果表明：混凝土抗压强度、弹性模量随着应变速率的增加而增加，峰值应变、泊松比离散性较大，

2、受应变速率的影响不明显。关键词：混凝土；抗压特性；应变速率；试验研究Abstract：Inordertoinvestigatetheeffectofstrainrateonconcreteuniaxialcompressiveproperty，dynamicconpres。siveexperimentsofconcretespecimens(C50)arecarriedoutonMTSwiththeuniaxialstrainraterangingfrom10／stolO-2／s．Thecompressivepropertiesofconcreteunderdifferentstain

3、rates，whichincludecompressivestrength，elasticmod—u1uspeakstrainandPoisson’Sratio，arestudiedsystematically．Theformulaswhichcandescribethechangelawofthecompressivestrengthandelasticmodulusofconcreteunderthedifferentstrainratesareproposed．Thetestresultsindicatethatthecompresseivestrengthandelasticm

4、odulusofconcretewouldincreasewiththestrainrateincreasing．Thedis—cretenessofpeakstrainandPoisson’Sratioarelarger，andtheeffectofstrainrateonpeakstrainandPoisson’Sratioarenotobvious．Keywords：Concrete；Compressiveproperty；Strainrate；Experimentalstudy中图分类号：TU502文献标识码：A文章编号：100O一4637(2O11)05-01-040前言性越

5、来越受到重视，也取得了很多研究成果。如混凝土是目前使用最为广泛的建筑材料之一，Jones和Richart[41试验研究了加载速率对混凝土抗其应用范围已经遍及建筑工程、交通工程、水利工压强度与弹性参数的影响；Watstein[~采用落锤装置程以及地下工程等各个领域。混凝土结构在工作过对两种强度的素混凝土试件进行了应变率从10s程中不可避免的会承受各种动态荷载的作用(如地到10／s的单轴压缩试验，静态抗压强度为17．4MPa震荷载、爆炸荷载、风荷载等)I1]。而混凝土在动力荷和45．1MPa的两种混凝土，其动态抗压强度分别比载作用下的力学特性与静荷载下的特性有很大差静态抗压强度提高了84％

6、和85％，弹性参数也有所别，混凝土在动态荷载作用下的力学特性往往对结提高，混凝土峰值应变比静载时的应变略高；肖诗构工程的安全性和可靠性起着决定性作用。而我国云等【6分析了应变速率对100mmx100mmx3OOmm现行GB50010—2002{混凝土结构设计规范》【只给的棱柱体混凝土试件受压特性的影响，进行了出了混凝土在静态荷载下的强度和本构关系，没有100mmx100ramx100mmC25立方体混凝土试件在考虑到动态荷载的影响。《水工建筑物抗震设计规不同应变速率下的受压损伤试验，得出了抗压强度范》1规定：“除水工钢筋混凝土结构外的混凝土水增加系数与应变率的对数近似呈线性关系的结论；

7、工建筑物的抗震强度计算中，混凝土动态强度和动闫东明阎对600d龄期的C10、C20混凝土进行了动态弹性模量的标准值可较其静态强度提高30％；混态压缩试验，也得出了抗压强度随应变速率的增加凝土动态抗压强度的标准值可取为动态抗压强度而增大的结论。标准值的10％”。显然，这种简化方法很不准确，缺由于混凝土的受压特性会受到混凝土龄期、设乏实际的试验数据验证。计强度、时间尺寸、试验条件等多种因素的影响，不随着混凝土结构的广泛应用，混凝土的动态特同的研究人