素混凝土的尺寸效應(yīng)及動(dòng)態(tài)響應(yīng)sizeeffectsandthedynamicresponseofplainconcret(完整版)
【正文】 50mm） 研究現(xiàn)狀 在三點(diǎn)沖擊荷載作用下 對(duì)三種不同尺寸的素混凝土梁進(jìn)行測(cè)試 ， 通 過(guò)使用 60kg的力錘，沖擊試驗(yàn)在如下四種沖擊速率下進(jìn)行： , , , 和 m/ s。最大整數(shù)尺寸是 13mm。 在此假設(shè)基礎(chǔ)之上， 建議 如下所示的 多分形標(biāo)定律（ MFSL）： 1/2(1 )chut lf b? ?? （ 3） 此處 tf 為尺寸無(wú)限大前提下的名義應(yīng)力 u? 的漸近值 。 裂縫 導(dǎo)致應(yīng)力重分布 和斷裂能 的 釋放 的理論 3. 裂紋分形性 理論。 Morton說(shuō)建立一個(gè)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(shí)線性的。尺寸效應(yīng) 。 該報(bào)告是根據(jù) 作者 和其他人 的 實(shí)驗(yàn)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(yàn) 結(jié)果 。 然而， 考慮到 應(yīng)力變化率的影響，彎曲響應(yīng)描繪了更加重要的尺寸效 應(yīng)， 它 類似于準(zhǔn)靜態(tài) 荷載作用下的 響應(yīng) 。早些時(shí)候， Griffith 的 基于能量的用于解決 裂紋擴(kuò)展 的方法假象過(guò) 規(guī)模效應(yīng)， 不過(guò)這種方法具有 物質(zhì)依賴 性 。設(shè)計(jì)規(guī)范及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)脆性系統(tǒng)的標(biāo)度律 眾所周知， 素 混凝土準(zhǔn)靜態(tài)響應(yīng) 受試樣尺寸的影響。因此， Bazant 的尺寸律簡(jiǎn)化為 01tN Bf dd? ?? （ 2） 多邊標(biāo)度律（ Carpinteri 和 Chiaia 1997） Carpinteri 和他的同事通過(guò)使用 自相似形態(tài)學(xué)的概念和被稱作分形的非整數(shù)尺寸來(lái)描述諸如混凝土這樣 的準(zhǔn)脆性材料的微觀結(jié)構(gòu)。例如，通常情況下，普通強(qiáng)度混凝土 28天抗壓強(qiáng)度介于 27 至 40MPa 之間。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都是通過(guò)測(cè)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(biāo)度律 得到，其中的 tf 和 chl 的優(yōu)化值也是通過(guò)曲線擬合獲得的。 然而，依據(jù) MFSL,沖擊速率的增加將導(dǎo)致 試件特征長(zhǎng)度的增加。圖 5至圖 . 圖 . 6. MFSL描述的普通強(qiáng)度混凝土柱的尺寸效應(yīng) 8中的試樣尺寸變化比例在 1和 8之間 。 早期的觀測(cè)顯示即使在 傳授動(dòng)能不同的 情況下，只要加荷的速率相同，不同機(jī)器加載下的試樣其沖擊反應(yīng)依然可以比較。 如 圖 12和圖 蠕變?cè)囼?yàn)是針對(duì)尺寸為 38， 76和 152mm的梁，而沖擊試驗(yàn)是針對(duì)尺寸為 50， 100， 150mm的梁。 圖 . 10MFSL描述的未針對(duì)應(yīng)力速率做歸一化的荷載組成對(duì)普通強(qiáng)度素混凝土尺寸效應(yīng)的影響 基體強(qiáng)度的影響 由圖 15和圖 16可知，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，尺寸效應(yīng)變的更加明顯。 那就是說(shuō)，僅僅因?yàn)橐环N材料對(duì)于應(yīng)力速率更加敏感，所以 我們不能看出同種性質(zhì)的材料對(duì)于尺寸效應(yīng)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(huì)（ NSERC）對(duì)第二作者始終如一的支持。 結(jié)束語(yǔ) 素混凝土在包括沖擊荷載的動(dòng)荷載作用下表現(xiàn)出了尺寸效應(yīng)。 眾所周知，混凝土強(qiáng)度增高將導(dǎo)致一種更加明顯的線彈性斷 裂反應(yīng) ，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(yīng)影響。 在圖我們注意到，當(dāng)考慮應(yīng)力速率影響時(shí)，壓力作用
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