反复一维冲击下钙质砂动力特性SHPB试验研究

作     者：戴国亮 欧阳浩然 秦伟 朱文波 龚维明 张程锋 DAI Guoliang;OUYANG Haoran;QIN Wei;ZHU Wenbo;GONG Weiming;ZHANG Chengfeng

作者机构：东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189 温州大学建筑工程学院浙江温州325027 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第14期

页      面：264-270,279页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51878160 52078128) 

主　　题：钙质砂 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验 冲击次数 应力-应变关系 一维压缩特性 吸能特性 

摘      要：南海岛礁建设桩基工程面临钙质砂地层问题,利用改进的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验装置研究钙质砂在反复冲击荷载作用下的动力特性。共进行28次反复一维冲击试验,得到钙质砂和石英砂的应力-应变、一维压缩特性以及吸能效率曲线,以探讨反复一维冲击荷载作用下冲击次数、含水率和相对密实度等因素对两种砂样动态力学响应的影响。结果表明:钙质砂由于颗粒形状和矿物组成的不同,其动态表观模量(动刚度)在首次冲击以及反复冲击多次后都约为石英砂的10%;随着反复冲击的进行,两种砂样不断密实,表现为刚度增大、可压缩性减弱;首次冲击下钙质砂和石英砂的屈服应力分别约为3.20 MPa和9.33 MPa,此后颗粒开始大量破碎,压缩指数分别约为0.87和0.41,反复冲击后两种砂样的屈服应力分别增加到6.14 MPa和12.54 MPa;钙质砂的吸能效率高于石英砂,不同含水率和不同相对密实度钙质砂样吸能效率在多次冲击后趋于接近。