钢纤维增强混凝土动态力学性能及HJC本构模型参数标定

作     者：宁鹏博 刘军 赵硕 李瑶 NING Pengbo;LIU Jun;ZHAO Shou;LI Yao

作者机构：沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168 沈阳理工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110159 

出 版 物：《中国建材科技》 (China Building Materials Science & Technology)

年 卷 期：2024年第33卷第3期

页      面：20-25页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金(51972214) 

主　　题：钢纤维 抗冲击性能 分离式霍普金森压杆试验 HJC本构模型 

摘      要：探讨了不同体积掺量钢纤维和镀铜钢纤维对混凝土动态力学性能的影响,以及标定本构模型参数对钢纤维混凝土和镀铜钢纤维混凝土的适用性。在高强混凝土中掺加0.5%、1%、1.5%体积掺量的钢纤维制备7组试件,分别进行静态力学性能试验和分离式霍普金森压杆试验(SHPB),基于静态、动态力学结果修正Holmquist-JohnsonCook(HJC)本构模型参数,并利用有限元分析软件验证HJC模型参数的有效性。结果表明,在0.5%、1%、1.5%体积掺量下,混凝土动态峰值抗压强度随纤维掺量的增加而提高。标定的HJC模型对钢纤维混凝土的动态峰值抗压强度预测效果良好,模拟得到的应力-应变曲线与SHPB试验结果大致吻合。以侵蚀准则模拟得到动态冲击试验试件破坏过程,为钢纤维混凝土的抗冲击设计提供参考。