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近年来,研究表明混凝土动态力学性能与静态力学性能之间有明显差异,而目前在混凝土结构的抗震安全的评价中,仅将混凝土静态力学参数提高一个百分比作为动态力学参数进行结构抗震安全评价。造成这个问题的主要原因是对于混凝土动态力学性能的试验研究很缺乏,并且没有统一的试验方法,得出的结果离散性较大。鉴于此,本文在对各种混凝土动力性能试验方法进行对比分析的基础上,进行了混凝土动态特性试验研究和数值仿真分析。 本文作为河海大学院士发展学科基金项目“混凝土动力特性及动态损伤机理研究”的子课题之一,首先总结并对比分析不同的试验方法的适用条件和范围,然后在此基础上研制了一套应用于全级配混凝土简支梁三分点加载试验的试验方案,并使用该方案进行了全级配混凝土三弯点梁的静动态弯拉试验和声发射试验研究,最后进行了SHPB试验方法的数值仿真研究。 通过本文的研究,得到了一些有益的结论: 1.不同的混凝土动力特性试验方法适用于不同的应变率范围和不同的荷载类型; 2.通过试验表明本文制定的全级配混凝土三弯点梁的试验方案是使用方便和切实可行的; 3.液压伺服试验结果表明全级配混凝土动态弯曲强度、弹性模量和动态弯拉开裂应变及最大名义弯拉应变都比静态提高约30%左右; 4.声发射研究表明混凝土的损伤顺序是胶结面微裂缝的出现,胶结面微裂缝逐渐延伸到砂浆中,粗骨料出现断裂;动态加载试验过程中存在典型的Kaiser现象,并伴有裂缝的闭合过程; 5.SHPB试验随着杆径和杆长的增加,弥散效应明显增加,直径相同的试件,试件的长径比越大,试件中应力达到平衡的时间越长。