年月水利学报第卷第期收稿日期
基金项目 国家自然科学基金重点资助项目
作者简介 闫东明 男 河南南阳人 博士 研究方向为混凝土材料动态本构
文章编号
不同初始静态荷载下混凝土动态抗压特性试验研究
闫东明 林皋
大连理工大学 土木水利学院 辽宁 大连
摘要 利用大连理工大学自行研制 改造的大型液压伺服混凝土静动试验系统进行动态压缩试验 研究应变速率以
及初始静态荷载对混凝土动态强度和变形特性的影响 试验结果表明 随着应变速率的增加 混凝土的强度有增
加的趋势 初始静态荷载对混凝土的动强度影响明显 随着初始荷载的增加 动强度有降低的趋势 在初始静态荷
载较大时 动强度降低的趋势更为明显 动强度随初始静态荷载变化规律接近指数函数 同时发现 在应变速率发
生变化的位置 切线弹性模量也发生改变 在较大初始静态荷载作用时 切线模量的改变尤为显著 值得引起重视
关键词 初始静态荷载 应变速率 抗压强度 混凝土 试验研究
中图分类号 文献标识码
研究背景
大型混凝土结构在其使用过程中不可避免地要受到动态荷载的作用 如大坝受到地震荷载 海上采
油平台受到波浪的作用 高层建筑受到风荷载的作用等 因此 动荷载是混凝土结构设计中应该考虑的
一个重要因素
自年对混凝土进行压缩试验时发现混凝土抗压强度存在速率敏感性后 许多学者对
混凝土材料进行了各种力学性质的动载试验研究 在近几十年对混凝土材料动力性能的研究中 取得
了不少成果 等 总结了荷载速率对混凝土抗压强度影响的研究成果 对比分析了加载速率对
混凝土断裂特性的影响 以及对强度 弹性模量 临界应变 泊松比 吸能能力的影响等 等 总结
了荷载速率对混凝土单轴动态抗拉强度影响的研究成果 等 在单轴试验成果的基础上建立了
动态本构模型 等 采用 冲击杆对高强混凝土在较高速率下进行三向应力状态下的动态
试验 国内的宋玉普等 对有侧压作用下混凝土的动态劈裂特性进行了研究 闫东明等 研究了环境
因素以及循环加载方式对混凝土单轴拉伸特性的影响
以往的研究工作使得对混凝土动态性能的认识更为深入 但大多数研究都是在无初始静载条件下
进行的 而实际的混凝土结构都是在承受一定的静态荷载的情况下而再遭受动荷载的 对有
初始静态荷载作用下混凝土的动态性能进行了初步的研究 国内的马怀发等 以及郑丹等 采用数
学模拟方法对初始静态荷载的影响进行了分析 这一方面的研究工作还需要进一步深入 对复杂应力
路径下的混凝土结构进行准确分析 综合考虑动 静态荷载的影响 全面了解混凝土的动力性能是当前
的重要任务
目前 在我国西部规划建设的小湾 溪洛渡 锦屏等一批超高拱坝 大多建在高烈度地震区 因而
研究地震荷载作用下混凝土动力特性具有极其重要的意义
试验设备及试验技术
试验设备 试验设备采用大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室的大型静 动态电液伺服
试验系统 该系统由电液伺服阀 电子控制线路和三向分别独立的加力架 加载板 液压缸 每向出力最
大压力 最大拉力 荷载传感器和位移传感器 组成 系统可以实现各种应
力比下的三向拉 三向压和三向拉压的静 动态试验 试验过程数据采用 程序编制软件系统
进行控制和采集 其最小采集周期为 作动器响应频率可达到 其最大加载速率为
? 比例加载控制精度为 为了能够确保所采集荷载值的精度 试验时主轴采用的荷载

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