研究一回收混凝土为材料的冲击力学性能:
研究了以回收混凝土为材料的梁的冲击力学性能。试验材料为普通混凝土掺杂一定比例的回收混凝土。试验发现,掺杂回收混凝土后梁的密度和刚度都有所下降,导致梁加速度增大,位移增大;且在加载速度大的时候影响更加明显。随着掺杂回收混凝土比例的增大,梁的冲击承载力下降。
总结以上研究,可以发现钢筋混凝土梁在冲击荷载下的力学性能主要具有如下特点:
构件的破坏模态主要可分为剪切破坏和剪切破坏,构件内箍筋配筋量较低或冲击速度较大,则构件容易发生剪切破坏;构件内箍筋配筋量较高或冲击速度较低时,构件容易发生弯曲破坏。在冲击荷载下构件中往往产生较为严重的开裂甚至破碎,当冲击速度足够大时,会发生侵彻现象。而在钢筋混凝土中配置钢纤维则可以有效地提高构件在冲击荷载下的塑性。
可以看出,目前对于钢管混凝土等结构形式在冲击荷载下的力学性能已经展开了一些相关的研究工作,包括试验研究和理论研究。
试验研究主要在落锤冲击试验机上进行,冲击速度在20m/s以下,属于低速冲击的范畴。理论研究主要包括数值模拟和简化模型。很多研究者建立了相关的有限元模型,并采用试验数据对模型的精度进行了验证。另外一些研究者建立了钢管混凝土试件在冲击荷载下的简化分析模型,用于计算构件的抗冲击承载力和变形大小。这些研究成果都为本文的研究奠定了基础。
(1)进行钢管混凝土构件在横向冲击荷载下的全过程力学分析和机理分析。目前对于冲击荷载下构件的力学性能分析还不够系统和完备,有必要进行深入的分析。为实现这一目的,必须建立精细化的有限元计算模型,其中需要准确考虑钢管和混凝土材料的应变率效应,材料之间的接触关系等。
(2)获得钢管混凝土构件抗冲击承载力实用计算方法和设计建议。目前尚缺乏针对钢管混凝土结构抗冲击的设计思路和方法,为便于实际工程应用,有必要进行深入的研究。
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