• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI、Scopus、CA、JST收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊

混凝土抗折动强度及其极值研究

党发宁 焦凯 潘峰

蒯念生, 黄卫星, 袁旌杰, 杜兵, 李宗珊, 伍毅. 点火能量对粉尘爆炸行为的影响[J]. 爆炸与冲击, 2012, 32(4): 432-438. doi: 10.11883/1001-1455(2012)04-0432-07
引用本文: 党发宁, 焦凯, 潘峰. 混凝土抗折动强度及其极值研究[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(3): 422-428. doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0422-07
KUAI Nian-sheng, HUANG Wei-xing, YUAN Jing-jie, . Influenceofignitionenergyondustexplosionbehavior[J]. Explosion And Shock Waves, 2012, 32(4): 432-438. doi: 10.11883/1001-1455(2012)04-0432-07
Citation: Dang Faning, Jiao Kai, Pan Feng. Investigation on concrete dynamic bending intensity and limit flexural intensity[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(3): 422-428. doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0422-07

混凝土抗折动强度及其极值研究

doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0422-07
基金项目: 

水利部公益性行业科研专项基金项目 201501034-04

陕西省科技统筹创新工程重点实验室基金项目 2014SZS15-Z01

详细信息
    作者简介:

    党发宁(1962-),男,博士,教授,dangfn@mail.xaut.edu.cn

  • 中图分类号: O347;TU435

Investigation on concrete dynamic bending intensity and limit flexural intensity

  • 摘要: 混凝土类不均匀脆性材料的率敏感性主要是由于混凝土的不均匀性造成的,不均匀性使得不同速率的动裂纹发展路径不同,决定了不同速率的抗折动强度不同。基于此,提出混凝土抗折动强度由砂浆与骨料的抗折静强度的加权平均值再加上惯性项组成的代数表达式,并预测混凝土材料在爆炸冲击荷载条件下的极限抗折动强度。最后通过特殊设计的单一菱形净浆骨料三点弯实验, 验证了不同加载速率时破坏裂纹的发展路径及抗折动强度变化规律。
  • 图  1  理想均质脆性材料三点弯曲实验示意图

    Figure  1.  A schematic diagram for three-point-bending test of ideal homogeneous brittle materials

    图  2  理想不均匀材料三点弯曲裂纹模型示意图

    Figure  2.  A schematic diagram for ideal three-point bending crack model of uneven materials

    图  3  惯性引起的混凝土抗折动强度

    Figure  3.  The improvement of concrete dynamic flexural strength caused by the inertia

    图  4  混凝土抗折动强度和骨料率的关系

    Figure  4.  Relationship between dynamic flexural strength and aggregate ratio of concrete

    图  5  三点抗弯实验加载和试件尺寸示意图

    Figure  5.  Schematic diagrams for the three-point-bending test and specimen sizes

    图  6  慢速加载试件破坏形态图

    Figure  6.  Failure maps at a low loading rate

    图  7  慢速加载下荷载位移曲线图

    Figure  7.  Load-displacement curves at a low loading rate

    图  8  快速加载试件破坏形态图

    Figure  8.  Failure maps at a high loading rate

    图  9  快速加载下荷载位移曲线图

    Figure  9.  Load-displacement curves at a high loading rate

    表  1  混凝土各相组分材料参数

    Table  1.   The parameters of concrete materials

    材料 E/GPa ν Rs/MPa
    骨料 58.731 0.241 9.25
    砂浆 17.458 0.196 2.78
    粘结界面 13.967 0.200 1.56
    下载: 导出CSV
  • [1] 戚承志, 钱七虎.岩石等脆性材料动力强度依赖应变率的物理机制[J].岩石力学与工程学报, 2003, 22(2):177-181. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2003.02.002

    Qi Chengzhi, Qian Qihu. Physical mechanism of dependence of material strength on strain rate for rock like material[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2003, 22(2):177-181. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2003.02.002
    [2] 丁卫华, 陈厚群, 刘少聪, 等.基于CT的混凝土动力破坏过程的试验研究[J].水力发电, 2009, 35(5):21-23. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/slfd200905006

    Ding Weihua, Chen Houqun, Liu Shaocong, et al. Test and study on dynamic damage process of concrete based on computed tomography[J]. Water Power, 2009, 35(5):21-23. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/slfd200905006
    [3] Kaplan S A. Factors affecting the relationship between rate of loading and measured compressive strength of concrete[J]. Magazine of Concrete Research, 1980, 32(111):79-88. doi: 10.1680/macr.1980.32.111.79
    [4] 李庆斌, 郑丹.混凝土动力强度提高的机理探讨[J].工程力学, 2005, 22(S1):188-193. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/6029052

    Li Qingbin, Zheng Dan. Micro-mechanism on the enhancement of dynamic strength for concrete[J]. Engineering Mechanics, 2005, 22(S1):188-193. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/6029052
    [5] 马怀发, 王立涛, 陈厚群, 等.混凝土动态损伤的滞后特性[J].水利学报, 2010, 41(6):659-664. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=slxb201006005

    Ma Huaifa, Wang Litao, Chen Houqun, et al. Mechanism of dynamic damage delay characteristic of concrete[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2010, 41(6):659-664. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=slxb201006005
    [6] 马怀发, 陈厚群, 徐树峰.预静载作用下混凝土动态强度数值分析[J].水利学报, 2012(S1):37-45. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/slxb2012z1007

    Ma Huaifa, Chen Houqun, Xu Shufeng. Numerical analysis of concrete dynamic strength with static preload[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2012(S1):37-45. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/slxb2012z1007
    [7] 梁昕宇, 党发宁, 田威, 等.不同加载率对混凝土试件动力特性的影响研究[J].水力发电学报, 2009, 28(5):35-40. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/7813238

    Liang Xinyu, Dang Faning, Tian Wei, et al. Dynamic property influences and studies of concrete cylinder at different loading rates[J]. Journal of Hydroelectric Engineering, 2009, 28(5):35-40. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/7813238
    [8] 杜成斌, 孙立国, 江守燕, 等.全级配混凝土梁动强度提高机理研究[J].河海大学学报:自然科学版, 2012, 40(3):294-299. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hhdxxb201203009

    Du Chengbin, Sun Liguo, Jiang Shouyan, et al. Dynamic strength enhancement mechanism of a fully-graded concrete beam[J]. Journal of Hohai University: Natural Sciences, 2012, 40(3):294-299. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hhdxxb201203009
    [9] 秦川, 武明鑫, 张楚汉.混凝土冲击劈拉实验与细观离散元数值仿真[J].水力发电学报, 2013, 32(1):196-205. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/slfdxb201301032

    Qin Chuan, Wu Mingxin, Zhang Chuhan. Impact splitting tensile experiments of concrete and numerical modeling by meso-scale discrete elements[J]. Journal of Hydroelectric Engineering, 2013, 32(1):196-205. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/slfdxb201301032
    [10] 严成, 欧卓成, 段卓平, 等.脆性材料动态强度应变率效应[J].爆炸与冲击, 2011, 31(4):423-427. doi: 10.11883/1001-1455(2011)04-0423-05

    Yan Cheng, Ou Zhuocheng, Duan Zhuoping, et al. Strain-rate effects on dynamic strength of brittle materials[J].Explosion and Shock Waves, 2011, 31(4):423-427. doi: 10.11883/1001-1455(2011)04-0423-05
  • 期刊类型引用(5)

    1. 翟成,曲占庆,邓守春,孙伟福,罗宁,王宇,刘厅,郭天魁,吴飞鹏,刘静,宋正昶,陈尚斌,杨威,蔡承政. 页岩储层甲烷原位燃爆压裂理论与技术研究进展. 中国矿业大学学报. 2024(03): 435-455 . 百度学术
    2. 余旭,石克龙,王宇,刘厅,唐伟. 燃爆载荷冲击下五峰—龙马溪组页岩断裂韧性及破坏模式. 煤炭学报. 2023(12): 4322-4335 . 百度学术
    3. 孙林,邹信波,黄波,吴飞鹏,熊培祺. 爆燃压裂技术在筛管完井污染解堵中的应用. 中国海上油气. 2021(04): 143-148 . 百度学术
    4. 易飞,孙林,高建崇,熊培祺,李旭光. 爆燃压裂火药参数正交综合平衡分析. 中国海上油气. 2020(02): 106-111+180 . 百度学术
    5. 黄波,熊培祺,孙林. 海上砂岩油藏爆燃压裂数值模拟技术研究. 中国科技论文. 2018(11): 1319-1324 . 百度学术

    其他类型引用(1)

  • 加载中
图(9) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  4218
  • HTML全文浏览量:  1109
  • PDF下载量:  520
  • 被引次数: 6
出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-18
  • 修回日期:  2014-12-02
  • 刊出日期:  2016-05-25

目录

    /

    返回文章
    返回