素混凝土的尺寸效应及动态响应---中文译文+外文原文.docVIP

素混凝土的尺寸效应及动态响应 仲青华 指导老师：郭进军 摘要：Ba?ant的规模效应法和多重标法则来监测的，而且缩放模式能够捕捉尺寸效应的强度。对于断裂能，换言之，规模效应仅仅体现在影响率上。在准静态荷载作用下，受压素混凝土对试件尺寸更加不敏感。但是在冲击作用下，压缩反应相对于弯曲作用似乎更依赖尺寸。然而，考虑到应力变化率的影响，弯曲响应描绘了更加重要的尺寸效应，它类似于准静态荷载作用下的响应。 DOI（数字对象标识: 10.1061/（ASCE）0899-1561（2006）18:4（485） ：混凝土尺寸效应动态响应  尺度问题任何物理理论。在最近的一篇Ba?ant文章介绍了固体力学解决这一问题的历史。在现代自从Weibull提办法问题统计“薄弱环节”“薄弱环节”早些时候，Griffith裂纹扩展规模效应，物质依赖。 在过去的几十年中，在过去的几十年中，有许多准脆性材料试件尺寸效应。Ba?ant认为源于裂纹能量吸收率和释放率的不匹配。能量吸收率的增加的很大一部分随着尺寸平方的增加而增加，然而释放率的增加确实线性的。因此，减少标本的能源释放率减少名义应力被看作是差额手段不同准静态，样本研究还没有获得很大的重视。这种是主要限于纤维增强聚合物水泥基材料数据极为稀缺此外，冲击试验介绍一些不相干的影响也许最严重的障碍是水泥基复合材料固有的应力变化率敏感性。Morton此外，尺度模式仍在。 ,讨论试样尺寸、强度矩阵、应力速率敏感性及加载形式之间的相互作用。 准脆性系统的标度律 众所周知，混凝土准静态响应几十年来收集的显示了结构混凝土弯曲三法准脆性材料尺寸效应研究 1. 随机强度的统计理论 2. 宽裂缝和断裂能释放 3. 裂纹分形性这的重点是后两种将。 图1描述混凝土尺寸效应 据Ba?ant，固体的效应是从适用于小尺寸试样强度准则线弹性断裂力学依赖一种平稳过渡一系列几何相似的破坏应力} (1) d为特征尺寸B, 和 是实验数据经验常数，无穷级数公式（1），Ba?ant (2) 多边标度律（Carpinteri 和Chiaia 1997） Carpinteri和他的同事通过使用自相似形态学的概念和被称作分形的非整数尺寸来描述诸如混凝土这样的准脆性材料的微观结构。随着探测程度的加深，拓扑分形性被认为将要消失。由于这一混合材料依然不受尺寸影响，因此他们假定宏观尺寸对力学性能的影响是试样尺寸b和特征长度相互作用的结果。在此假设基础之上，建议如下所示的多分形标定律（MFSL）： (3) 此处 为尺寸无限大前提下的名义应力的渐近值。（和BESL截然不同的是，MFSL似乎适合无凹槽的试样，因为试样仍然有残余应力即使尺寸很大。 图2 1992年Ba?ant 和Gettu荷载关系试验的尺寸数据及试验细节 材料，试样和试验的细节 为了准备这篇论文，下面的研究Ba?ant 和 Gettu （1992）, Chen （1995）, Krauthammer（2003）, Elfahal （2004）,在这样的运，设计，试样测试设置可以预料。28天抗压强度介于27至40MPa之间。弯曲试验中，梁具有介于2.5至3之间的跨高比同时在相似的支撑条件下试验。 Ba?ant 和Gettu试验（1992） 如图2所示，开槽梁（槽深=1/6梁高，试样尺寸比例1：2：413mm。在这次素混凝土卸载研究中，最大时间高峰在1.2至20000s间变化。三个分别被测试用来获取各自的数据点。 来自Krauthammer 等人（2003)及Elfahal 等人（2004）的结果 如图3 所示，这项研究测试了四组如下不同尺寸的混凝土圆柱体：直径和高分别为：75和150mm；150300mm；300和600mm；6001200mm。除了普通的混凝土配置强度（Elfahalet 等人[2004]），高强混凝土圆柱体（Krauthammer等人[ 2003]）的抗压强度可达到100MPa。每个数据点都是通过测试三件试样获得的。圆柱体试样在准静态及两种不同速率的冲击荷载作用条件下接受测试，冲击荷载速率分别为5m/s7m/s。虽然使用了四种质量不同的力锤（60kg至3000kg），在整个进程中，冲击速率始终保持为常数。 图3 Krauthammer 等人 （2003）及 Elfahal 等人（2004）的抗压试验中圆柱体尺寸 图4 本次研究中弯曲试验梁（方形截面）的尺寸（注：准静态试验四点加载：500×150×150,350×100×100,450×50×50,25mm，25mm，150mm 研究现状 在三点冲击荷载作用下对三种不同