通过 SHPB(分离式霍普金森压杆 )装置对混凝土和岩石进行五种不同应变率下的动态压缩试验 ，得 出了两种材料的基 本动态力学参数 ，发现动态抗压强度、峰值应变都随应变率的增大而线性增加或呈二次函数增加 ，引人比能量 吸收对材料 的动态 破坏机制进行研究 ，得出两类材料的动态破坏机制实际上就是材料在吸收冲击荷载能量后的一个动态失稳过程 ，吸收的能量越 大 ，破坏越严重，且材料的能量吸收性质是由材料本身特性和应变率决定的。 关键词： 混凝土；岩石 ；动态力学性能；破坏机制 中图分类号： TU528．01 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2013)07—0020—03 Studyonthedynam icfailurem echanism ofconcreteandstonebrittlem atericals CHEN Tengfei，XUJinyu1,2LIU Shi，WANG Pcng (1．DepartmentofAirfieldandBuildingEngineering，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China； 2．CollegeofMechanicsandCivilEngineering，NorthwesternPolytechnicUniversity，Xi’an710072，China) Abstract： W iththeSHPB devicedothedynamiccompressiontestofconcreteandstoneunder5diferentstrainrates，figuringoutthe basicdynamicmechanicsparameterscouldfindthatthedyn amicstrengthan dstrainrateinalinearrelationship，thepeakstrainandstrain ratewithrelationshipofaquadraticfunctionrelation．Itcouldusespecificenergyabsorptiontostudythefailuremechanism ofspecimens， andcoulddraw aconclusionthat thefailuremechanism ofthistwomaterialsactuallywasadyn amicinstability processafterthematerial absorbing shock load energy ，andthemore energyitabsorbingthemore seriousdamagewould be，in additiontheenergy absorption propertiesofmaterialswasdeterminedbymaterialitselfcharacteristicandthestrainrate． Keywords： concrete；stone；dyn amicmechanicalproperty；failuremechanism 0 引 言 在工程实践 中，经常会遇到混凝土材料与岩石材料 的 结合使用 ，例如机场道面工程 、地基基础工程 、矿 山资源开 采等 ，因此对 比研究混凝土和岩石类脆性材料 的力学性质 就能极大的满足实际工程 的需要 。目前 ，国内已有很多关于 混凝土和岩石类材料 的静力学特性研究 [1_2】，关 于两类 材料 的动力学特性 ，也有很多学者进行 了研究[3-5]，但是 系统 的 将两类材料结合起来对 比分析混凝 土和岩石 的力学特性 的文献却很少见。将 以普通硅酸盐混凝土和地下工程中常 见 的砂岩为研究对象 ，对 比两类脆性材料在冲击荷载下的 动态力学性能 ，分析两类材料 的动态破坏机制 ，为实际结 构工程承受动荷载提供参考。 1 试验 介 绍 1．1 试验材料 混凝 土材料采用普通硅酸盐混凝土 ，材料组分主要包 括 ：普通硅酸盐水泥 、粉煤灰 、硅灰 、碎石 、砂 、水和减水剂 ， 收稿 日期 ：2013-01—11 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目(51078350) · 20 · 其 中水泥选用陕西耀县秦岭牌 P·O42．5R级水泥 ，粉煤灰 选用韩城 电厂 F类 (低钙 )I级粉煤灰 ，具体配合 比见表 1， 测得 28d标准立方体平均抗压强度为 6O．45MPa，达到设 计要求。 表 1 普通硅酸盐混凝土的配合比 kg／m 水 水泥 粉煤灰 硅灰 砂 碎石 高效减水剂 l80 375 125 25 690 1030 5 岩石材料采用取 自秦岭某工程未风化 的天然砂岩 ，依 托该工程采用现场取样 的方法获得 ，主要成分为石英 、方解 石 ，呈灰白色 ，具体矿物组成见表 2。通过试验确定 ，该批砂 岩的平均密度为 2．596kg／m。，单轴抗压强度为 59．69MPa， 劈裂抗拉强度为 4．02MPa，软化系数为 0．7946。 1．2 试验 设 备 及 方 法 t昆凝 土和岩石 的动态压缩试验 采用 ,／,loommSHPB (分离式霍普金森压杆 )装置 ，该试验设备主要 由主体设备 、 能源 系统 和测试系统 三大部分组成 。两类材料 的试样经 ZS．100型立式取芯机进行钻芯取样 ，DQ．1型切割机切割 ， SHM．200型双端 面磨石机端面打磨等专 门的加工工序精

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