素混凝土的尺寸效應及動態(tài)響應sizeeffectsandthedynamicresponseofplainconcret(完整版)
【正文】 50mm） 研究現(xiàn)狀 在三點沖擊荷載作用下 對三種不同尺寸的素混凝土梁進行測試 ， 通 過使用 60kg的力錘，沖擊試驗在如下四種沖擊速率下進行： , , , 和 m/ s。最大整數(shù)尺寸是 13mm。 在此假設基礎之上， 建議 如下所示的 多分形標定律（ MFSL）： 1/2(1 )chut lf b? ?? （ 3） 此處 tf 為尺寸無限大前提下的名義應力 u? 的漸近值 。 裂縫 導致應力重分布 和斷裂能 的 釋放 的理論 3. 裂紋分形性 理論。 Morton說建立一個精確的速率敏感性材料的規(guī)模模型是不太可能的 。 能量吸收率的增加的很大一部分隨著尺寸平方的增加而增加，然而釋放率的增加確實線性的。尺寸效應 。 該報告是根據(jù) 作者 和其他人 的 實驗數(shù)據(jù)并 考慮了 梁的蠕變 、 彎曲 影響 下的梁 和 受軸向沖擊載荷 作用的圓柱體 的 試驗 結果 。 然而， 考慮到 應力變化率的影響，彎曲響應描繪了更加重要的尺寸效 應， 它 類似于準靜態(tài) 荷載作用下的 響應 。早些時候， Griffith 的 基于能量的用于解決 裂紋擴展 的方法假象過 規(guī)模效應， 不過這種方法具有 物質(zhì)依賴 性 。設計規(guī)范及試驗標準方法的缺乏 阻止我們賦予建筑材料抵抗沖擊和爆炸的能力。 Scaling Laws for QuasiBrittle Systems 準脆性系統(tǒng)的標度律 眾所周知， 素 混凝土準靜態(tài)響應 受試樣尺寸的影響。因此， Bazant 的尺寸律簡化為 01tN Bf dd? ?? （ 2） 多邊標度律（ Carpinteri 和 Chiaia 1997） Carpinteri 和他的同事通過使用 自相似形態(tài)學的概念和被稱作分形的非整數(shù)尺寸來描述諸如混凝土這樣 的準脆性材料的微觀結構。例如，通常情況下，普通強度混凝土 28天抗壓強度介于 27 至 40MPa 之間。每個數(shù)據(jù)點都是通過測試三件試樣 獲得的。 ] 最大骨料粒徑為 10毫米 。 類似的 ， 公式 3 中 相同的數(shù)據(jù) 由多 重標度律 得到，其中的 tf 和 chl 的優(yōu)化值也是通過曲線擬合獲得的。 然而，依據(jù) MFSL,沖擊速率的增加將導致 試件特征長度的增加。圖 5至圖 . 圖 . 6. MFSL描述的普通強度混凝土柱的尺寸效應 8中的試樣尺寸變化比例在 1和 8之間 。 早期的觀測顯示即使在 傳授動能不同的 情況下，只要加荷的速率相同，不同機器加載下的試樣其沖擊反應依然可以比較。 如 圖 12和圖 蠕變試驗是針對尺寸為 38， 76和 152mm的梁，而沖擊試驗是針對尺寸為 50， 100， 150mm的梁。 圖 . 10MFSL描述的未針對應力速率做歸一化的荷載組成對普通強度素混凝土尺寸效應的影響 基體強度的影響 由圖 15和圖 16可知，隨著混凝土強度的提高，尺寸效應變的更加明顯。 那就是說，僅僅因為一種材料對于應力速率更加敏感，所以 我們不能看出同種性質(zhì)的材料對于尺寸效應的敏感程度是否也相同。此外，還要感謝 Natural Sciences和加拿大工程研究委員會（ NSERC）對第二作者始終如一的支持。 結束語 素混凝土在包括沖擊荷載的動荷載作用下表現(xiàn)出了尺寸效應。 眾所周知，混凝土強度增高將導致一種更加明顯的線彈性斷 裂反應 ，材料也將表現(xiàn)出更加明顯的脆性，這些特性受到試件尺寸效應影響。 在圖我們注意到，當考慮應力速率影響時，壓力作用
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