高速冲击和三向应力状态下蒸压加气混凝土材料抗压特性试验研究

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蒸压加气混凝土作为一种绿色建筑材料,内部含有均匀分布的气孔,具备轻质、保温隔热、隔音、隔声、耐火等多种优点,得到了飞速的发展。目前在民用建筑中,主要作为建筑的填充墙和外保温墙被广泛使用,同时也用于墙面板、屋面板、楼面板等方面。当今,恐怖爆炸、化学爆炸以及燃油汽泄露引起的爆炸情况时有发生,爆炸中爆炸波引起的荷载,具备幅值高、冲击效应明显等特点,在爆炸波中的建筑构件受到强动力荷载以及多向应力等多种应力状态作用。目前关于以钢筋混凝土为建筑材料的结构构件抗爆研究成果有很多,针对传统砌体墙的抗爆研究也有不少,但是以蒸压加气混凝土作为材料制作的结构构件或砌体结构在爆炸荷载作用下的研究成果很少。同时,大部分学者针对蒸压加气混凝土的研究集中在其单轴静力受力状态下力学性能研究,对材料在动力和多向应力状态下的研究几乎没有,因此研究蒸压加气混凝土在复杂应力状态下的力学性能十分必要。本文针对蒸压加气混凝土在动力荷载和三向应力作用下的力学性能开展了试验研究,主要研究内容有以下三点:1、研究蒸压加气混凝土在静力试验状态下的立方体抗压强度、圆柱体抗压强度、劈裂强度,综合材料的应力应变曲线和试验破坏现象,分析了材料的破坏形态,给出了相应的力学参数;2、研究蒸压加气混凝土在动态单轴加载和高速冲击状态下的力学性能,根据材料不同加载速率下的应力应变曲线和试验破坏现象,分析了材料在不同应变率下的破坏形态,给出了蒸压加气混凝土材料抗压强度动态放大系数及经验公式;3、研究蒸压加气混凝土在承受三向应力状态下的力学性能,综合材料在不同围压状态下材料的应力应变曲线和试验破坏现象,分析了随着围压增大材料的破坏机理以及轴向抗压强度的变化规律,并给出了材料变形与围压的关系曲线。通过以上对蒸压加气混凝土材料在动力荷载作用以及三向应力荷载作用下的试验研究,分析了材料的应力应变关系以及破坏模式,能够为今后在砌体结构抗爆或蒸压加气混凝土材料制成的构件抗爆的数值模拟方面,有一定的理论基础意义。
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