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自我国实施“海洋强国”战略以来,南海诸岛的开发以及基础设施建设、防护工程建设加速。配制高强高韧性全珊瑚海水混凝土,对于岛礁工程建设、修复混凝土工程及军事防护工程均具有重要的现实意义。本文设计了3组强度等级全珊瑚海水混凝土(Coral aggregate seawater concrete,CASC)、3组掺加剑麻纤维的全珊瑚海水混凝土(Sisal fibercoral aggregate seawater concrete,SFCASC)和1组普通混凝土(Ordinary portland concrete,OPC),通过测定其基本力学性能、准静态及动态冲击力学性能,研究了剑麻纤维对不同强度等级的CASC静、动态力学性能的影响规律,最后利用LS-DYNA对冲击力学性能进行了数值模拟。全文主要结论如下:1.对CASC和SFCASC进行了抗压强度、劈拉强度和轴向拉伸强度等基本力学性能测试,实验研究结果表明,C30、C50、C70三个强度等级的CASC,在剑麻纤维掺量为3 kg/m3时,CASC立方体抗压强度增加8.0%15.5%,劈拉强度增加7.3%45.4%;2.对CASC圆柱体试件进行了单轴拉伸试验,得到了单轴拉伸应力—应变曲线。结果表明,SFCASC轴向拉伸强度比CASC增加7.5%、6.6%、6.5%,SFCASC的抗拉弹性模量Ec比CASC增加11.2%、10.7%、8.0%。C50强度等级的CASC和SFCASC比OPC的Ec分别低22.4%、14.2%。CASC拉伸Ec比压缩Ec高36.2%、36.8%、26.4%,SFCASC的拉伸Ec比压缩Ec高90.9%、41.9%、27.3%,并分别建立了CASC与SFCASC轴向拉伸强与劈裂拉伸强度、轴向拉伸强度与立方体压缩强度、轴向拉伸强度与弹性模量的关系式;3.对CASC棱柱体试件进行了单轴压缩试验,得到了轴心抗压强度和单轴压缩应力—应变曲线。结果表明,CASC的轴心抗压强度与立方体抗压强度之间具有显著的线性关系,剑麻纤维不仅具有增强作用,而且具有明显的增韧作用,能够改善CASC的脆性,其应力应变曲线下降阶段的残余应力比CASC和轻骨料混凝土均高;4.利用分离式霍普金森压杆对CASC与SFCASC进行了冲击压缩试验,结果表明,CASC冲击压缩具有明显的应变率效应,动态增强因子DIF与应变率的对数呈线性关系,采用欧洲混凝土委员会推荐的DIF计算公式拟合了冲击压缩DIF与应变率的关系;CASC韧性指数与应变率呈线性增长关系,剑麻纤维对中、低强度等级(C30C50)的CASC具有明显的动态增韧作用,对高强CASC(C70)则不具动态增韧作用;SFCASC对应变率的敏感度高于CASC和OPC,在相同的应变率下强度增长值更大,应变率在50 s-1160 s-1范围内,CASC的DIF随应变率的增长幅值大于OPC;5.采用LS-DYNA对C50强度等级的CASC在78 s-1、101 s-1两种工况下进行数值模拟,通过静态试验测得的参数值及调试结果确定了HJC的21个参数值,并对试件实际破坏形态与模拟破坏形态、实测应力与应变值进行了对比,二者吻合良好,表明采用该方法模拟具有较高的可信度;6.利用分离式霍普金森压杆对CASC与SFCASC进行了冲击劈拉试验,采用欧洲混凝土委员会推荐的DIF计算公式对冲击劈拉DIF与应变率的关系进行拟合;冲击劈拉过程中试件出现劈拉与压缩的耦合破坏时,该应变率为冲击劈拉的临界应变率上限,超过该上限的应力值不作为讨论冲击劈拉的应力;7.利用分离式霍普金森拉杆对CASC与SFCASC进行了冲击直接拉伸试验,结果表明,SFCASC对应变率的敏感度最高,冲击韧性指数η(SFCASC)>η(OPC)>η(CASC),采用欧洲混凝土委员会推荐的DIF计算公式拟合了冲击轴拉DIF与应变率的关系;通过对冲击劈拉与冲击轴拉试验的优缺点的对比探讨,建立了冲击劈拉DIF与冲击轴拉DIF的转化关系式,并对比了冲击压缩DIF、冲击劈拉DIF与冲击直接拉伸DIF的关系。