为了研究钢 一聚丙烯混杂纤维混凝土 (HFRC)的动态压缩性能及损伤机理，采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进 行了冲击压缩性能试验。试验得到了设计强度为 CF50的 HFRC和钢纤维混凝土(SFRC)两种材料在四个不同应变率下 的应 力 一应变曲线，并从破坏应力、峰值应变 、峰值韧度等方面进行分析，结果表明 HFRC的动态力学性能优于 SFRC。采用 ANSYS／ LS—DYNA有限元程序，选用 HJC本构模型模拟 HFRC动态冲击压缩性能，在验证数值模拟精度的基础上重构材料的应力 一应 变曲线 ，数值模拟结果与试验结果基本吻合。通过模拟试件的破坏过程，得到了 HFRC在动态冲击荷载作用下 的损伤演化方式， 为材料的动态损伤机理研究提供理论依据。 关键词 ：混杂纤维混凝土；钢纤维混凝土；动态压缩性能；SHPB；数值模拟 中图分类号 ：TU528．041 文献标志码 ：A 文章编号：1002—3550(2015)08—0091—04 Studyon dynamic com pression prope~les and numericalsimulation ofhybrid fiberre inforced concrete CHEN M eng 。， LIyj。， LU Zhean ，HUANG Xianli (1．SchoolofResourcesandCivilEngineering，Northeastern University，Shenyang110819，China； 2．ScholofCivilEngineeringandArchitecture，WuhanUniversity ofTechnology，Wuhan430070，China) Abstrect：Thecompressionpropertiesandthefailuremechanism ofsteel—polypropylenehybridfiberreinforcedconcrete(HFRC)by meansofexperimentwith asplitHopkinsonpressurebar(SHPB)．Thedesignstrength ofHFRC andsteelfiberreinforcedconcrete (SFRC)isCF50，Th edynamicstress—straincurvesofHFRC andSFRC were obtainedat4differentstrainrates，andthefailurestress， peak strainandpeaktoughnesswerealsoanalyzed．Theresultsshow thatthedynamicmechanicalprope rtiesofHFRCbetterthanSFRC． Th estress—straincurveswere establishedbasedonaccuracyofnumericalsimulationbyANSYS／LS—DYNA finiteelementprogram， an dtheI-IJC constitutivemodelwasapphedtosimulate thedynamicimpactcompressionperforman ceofHFRC．Theevolutionprocess ofdamageunderdynamicimpactloadingwasobtainedthroughthesimulationofthefailureprocessofHFRC，whichprovidedthetheory forthedamagemechanism ofHFRC underdynamicloads． Key words：hybrid fibe rreinforcedconcrete；steelfiberreinforcedconcrete；dynamiccompressionproperty；SHPB；numerical simulation 0 引言混凝 土材料在动态荷 载下的力学性 能直接影 响结构 的动力特性 ，因此 国内外学者在混凝 土的动态力学性能方 面进行了大量研究并取得 了很 多成果 ，但是对纤维混 凝土尤其是混杂纤 维混凝土 的动 态力学性能研 究起步较 晚 J。彭刚等研究了钢纤维混凝 土动态压缩性能及全曲线 模型 。曹吉 星研究 了钢 纤维 动态本 构模 型及 有 限元方 法 J。Lok等人用直径为 75mm 的分离式霍普金森压杆装 置对钢纤维混凝 土和未掺纤维 的普 通混凝土 以及 花 岗岩 进行冲击压缩试验 ，获得 了较为准确 的应力应变 曲线 。 宋玉普和赵国藩等建立 了内时损伤模 型，并 引入纤维掺量 特征参数对损伤变量影响的系数 ，建立 了钢纤维混凝土 内 时损伤模 型 J。Banthia和 Gupta等人提 出了三种方式 纤 维混杂 ，即基于纤维本构关系的混杂 、基于纤维功能 、基于 纤维尺寸的混杂 。焦楚杰等采 用显式动力有 限元软件 LS—DYNA，对钢纤维高强混凝 土的霍普金森压杆冲击试 验过程进行了数值仿真，对 比了钢纤维混凝土与素混凝土 的抗冲击性能 。混杂纤维混凝 土的动态力学性 能研究 处于起 步阶段 ，其研究成果鲜见报道。 论 文应用霍普金 森压杆装 置对设 计强度 为 CFS0的 SFRC和 HFRC材料 的进行 了动态力学性能试验 ，对 比分 析 了两种材料的动态力学性 能。应用 LS—DYNA有 限元 软件对 HFRC的动态力学性能进行数值模拟 ，验证模 型的 准确性并重构应力应变曲线 ，模拟材料的破坏过程 。 1 动 态压 缩性 能试验 1．1 试件材料 混凝土胶凝材料为 P·O42．5级水泥和 I级粉煤灰 ；粗 骨料选用粒径 5-25real的碎石 ，细骨料为细度模 数为 2．6

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