高应变率下聚丙烯纤维混凝土动态力学性能和本构模型

摘要

利用改进的分离式Hopkinson压杆试验装置对聚丙烯纤维混凝土进行冲击压缩试验和显微镜细观成像分析.对5种不同纤维掺量的混凝土分别进行不同应变率的单轴冲击压缩试验；对比试验所得应力-应变曲线,分析应变率、纤维掺量对混凝土强度、韧性和弹塑性等指标的影响；在显微镜下观察不同纤维含量混凝土的破损情况并进一步分析应变率和纤维掺量对损伤演化的影响；基于引入损伤的黏弹性本构模型对试验结果进行拟合分析.研究结果表明:冲击荷载作用下,纤维混凝土表现出明显的非线性及率敏感性；纤维混凝土动态强度及韧性指标随着纤维掺量的增加呈抛物线式的方式发展；损伤演化速度随应变率的增加而降低;引入损伤的黏弹性本构模型能够较好地表达纤维混凝土动态应力-应变关系.