素混凝土的尺寸效應(yīng)及動(dòng)態(tài)響應(yīng)sizeeffectsandthedynamicresponseofplainconcret(編輯修改稿)
2024-12-11 23:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)進(jìn)程中，沖擊速率始終保持為常數(shù)。 圖 . 3Krauthammer 等人 （ 2020）及 Elfahal 等人 （ 2020） 的 抗壓試驗(yàn)中圓柱體尺寸 圖 . 4本次研究中彎曲試驗(yàn) 梁 （方形截面） 的尺寸 （注： 準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn) 采用 四點(diǎn)加載 方式進(jìn)行； 梁的實(shí)際尺寸為： 500X150X150,350X100,X100,450X50X50,這導(dǎo)致 懸挑長(zhǎng)度分別為 25mm， 25mm， 150mm） 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。 每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò) 6個(gè)試樣來(lái)采集 。彎 曲 試驗(yàn) 中的 尺寸和 試驗(yàn) 條件 如 圖 . 4所示 。三種尺寸試樣的懸挑長(zhǎng)度如下： 50X50X150 型號(hào)梁為 150 mm, 100X100X300型號(hào)梁為 25 mm, 150X150X450型號(hào)梁為 25 mm。 [借助于公式（ 4）懸挑長(zhǎng)度被考慮到， 公式中考慮了慣性校正。 ] 最大骨料粒徑為 10毫米 。準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)據(jù) 從 Chen（ 1995）的研究 中 獲得 ， 他按照美國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)（ ASTM）方 法和 日本土木工程協(xié)會(huì)方法（ JSCESF4），在四點(diǎn)加載的條件下對(duì)梁進(jìn)行檢測(cè)。 Bazant指出，為了研究試樣的尺寸效應(yīng)（ Bazant1984）至少需要研究三種不同尺寸的試樣，并且必須按一定比例縮放（如 1： 2： 4）。 。然而，在現(xiàn)今研究中，學(xué)者們被 沖床作用下劈裂 楔 形物的尺寸所限制；因此，梁的尺寸比例為 1： 2： 4。 此外，對(duì)于沖擊荷載作用下的素混凝土梁，試驗(yàn)荷載記錄期間必須留心 考慮荷載的慣性 成分 。 對(duì)于三點(diǎn)荷載作用下的梁（ Banthia 1987）， Banthia通過(guò)下式來(lái)描述慣性校正： 0t A u tip ?（ ） = （ ） 328{}33lhl? （ 4） 因此，梁沖擊試驗(yàn)中，實(shí)際應(yīng)力荷載是通過(guò)下式獲得： ( ) ( ) ( )b t ip t p t p t?? （ 5） 此處 ()bpt 為力錘記錄的荷載。 討論 強(qiáng)度 借助于數(shù)學(xué)軟件，本次研究中沖擊試驗(yàn)的結(jié)果以及從先前論文中獲得的結(jié)果都與 Bazant的尺寸效應(yīng)規(guī)律 [公式 2]相吻合 ，運(yùn)用 Levenberg Marquardt 準(zhǔn)則，得到了 0d 及 tBf 優(yōu)化 值。 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。 圖 5 顯示了來(lái)自不同應(yīng)力加載速率的混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度壓縮試驗(yàn)的數(shù)據(jù)（ Elfahal 等人 2020）。 這些數(shù)據(jù)的繪制是根據(jù) BSEL，并且逐漸明顯的顯示出對(duì)更高加 載速率荷載的線彈性反應(yīng)。 顯然， 對(duì)于 壓縮 強(qiáng)度存在尺寸效應(yīng)，它隨著加載速率 的增加 而更加明顯。 在 圖 6 中同樣的數(shù)據(jù)是是按照 MFSL 描述的。 正如 BSEL ， 荷載速率的 增加 同樣導(dǎo)致了更加明顯的尺寸效應(yīng)。 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。在此，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)在低速率情況下（ 10m/s），梁斷裂所需要的能量隨著荷載速率的加大而升高。這種現(xiàn)象不僅僅見(jiàn)于普通強(qiáng)度素混凝土，在高強(qiáng)混凝土、纖維混凝土 以及傳統(tǒng)的鋼筋混凝土中也很常見(jiàn) （ Banthia 1987） 。 圖 . 土柱的尺寸效應(yīng) 圖 . 7和 圖 . 8分別按照 B
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