论文部分内容阅读
无机聚合物作为一种新型绿色建筑材料,因其成本价格低、环境污染小、抗渗抗辐射性好以及快硬早强等特点,已经受到很多学者的关注。然而无机聚合物混凝土(IPC)在受力过程中往往表现出很大的脆性,一般通过加入纤维以提高其韧性。本文通过在IPC中加入钢纤维,研究其在冲击荷载作用下的力学性能,主要研究工作和成果包括以下几个方面:1.对无机聚合物钢纤维混凝土(IPSFRC)与IPC进行立方体静态抗压试验研究。研究表明:IPSFRC的强度略高于IPC,相对于IPC提高约7%;在破坏形态上,IPSFRC表面脱皮,出现若干微裂缝,而IPC表面剥落严重。2.通过对IPSFRC、IPC以及钢纤维混凝土(SFRC)在分离式霍普金森压杆(SHPB)装置上进行动态压缩试验,得到三种材料在不同应变率下的应力-应变全曲线,并整理和描述了材料在不同应变率下的破坏形态。3.从破坏应力、峰值韧度以及峰值应变等主要力学参数分析应变率对IPSFRC的动态压缩性能的影响。随着应变率的提高,IPSFRC的破坏应力、峰值韧度以及峰值应变也随之提高,明显体现其应变率敏感性。IPSFRC与IPC相比,在动态压缩力学性能方面,IPSFRC明显优于IPC。4.比较了相同钢纤维掺量下,IPSFRC与SFRC的冲击压缩性能。结果表明:IPSFRC破坏应力、峰值韧度都略优于SFRC;破坏形态上,SFRC整体性好。5.利用ANSYS/LS-DYNA软件对SHPB试验进行有限元模拟,提取入射波和透射波并利用“两波法”进行不同应变率下的应力-应变全曲线进行重构,与试验结果吻合较好;提取了IPSFRC在不同时刻下的破坏形态,并分析不同应变率下IPSFRC破坏形态不同的原因。