混凝土类材料结构,除需满足设计时所考虑的静态承载之外,在工况中难免也会遭受由偶然因素带来的冲击载荷。惯性效应与真应变率效应是在研究混凝土类材料中高应变率下的动态力学性能时应主要考虑的两种动态力学效应。混凝土类材料的真应变率效应属于材料的真实动态响应特性,是动态试验中所真正关心的内容。然而,在试验中确定混凝土类材料真实动态力学特性的前提是需对惯性效应有足够的认识。结合现有研究,本文主要针对混凝土类材料动态压缩与动态拉伸试验中的惯性效应进行深入分析,包括以下几个方面:(1)混凝土动态压缩试验中惯性效应的机理及其影响因素研究。目前,大量研究结果表明惯性效应是混凝土类材料动态压缩试验中引起测量的动态压缩强度高于真实动态压缩强度的关键因素。借助数值分析手段,探讨混凝土动态压缩试验中惯性效应产生机理及其影响因素。在惯性效应理论公式的验证中,发现已有的公式并不适用于混凝土动态压缩试验。此外,对混凝土SHPB(分离式霍普金森压杆)试验中的其他惯性效应机理解释也展开了进一步的验证,并对其机理中涉及的影响因素也进行了分析。(2)混凝土动态拉伸试验中惯性效应的分析。研究者们目前对于惯性效应在混凝土动态拉伸试验中的影响持不同观点,尚无定论。基于此,本文系统地开展三种混凝土动态拉伸试验(动态直接拉伸、劈裂和层裂),并以试验为模型进行数值模拟分析。最后,通过泊松效应与惯性诱导的径向约束,对惯性效应在混凝土动态压缩与拉伸试验的不同影响现象进行了解释。(3)空心试样的数值分析。通过不同内径试样结果对比,发现不同内径空心试样的峰值应力随加载的变化趋势基本吻合,说明惯性效应在动态拉伸试验中的影响不大。(4)混凝土类材料的静态拉伸试验研究。相对其他材料而言,混凝土类材料的直接拉伸的有效试验数据较少,尤其是水泥砂浆材料的直接拉伸数据就更少。而研究惯性效应在动态拉伸试验中影响所需空心试样宜选不含粗骨料(石子)的素混凝土(水泥砂浆)。此外,静态拉伸试验是进行动态分析的基础。因此,本文对水泥砂浆试样分别进行了劈裂试验与哑铃型试样设计,为今后水泥砂浆试样静态拉伸参数的获得提供了有效途径。(5)混凝土类材料哑铃型试样的动态拉伸试验数值分析。混凝土类材料动态直接拉伸试验成功概率不高。因此,本文设计了几组哑铃型试样展开数值模拟分析,寻找最优的哑铃型试样形式。并通过模型中不同的哑铃型试样比较,引入惯性效应变量来分析惯性效应对混凝土类材料动态拉伸结果的影响。在研究试样哑铃型最优设计的同时,针对惯性效应在混凝土类材料动态直接拉伸强度中的影响进行深入分析。