混凝土材料动态强度影响因素精细化研究及本构关系修正

众所周知混凝土材料的动态强度远高于静态强度，然而由于实验技术以及数据分析方法等因素的影响导致近20年来国际学术界在混凝土动态强度放大因子（DIF）的产生机理及其定量描述是否可靠等方面存在很大的争议，这直接导致了目前广为应用的混凝土动态本构关系模型及其参数如用于防护工程结构的抗爆设计将存在安全隐患。有鉴于此，本项目拟在课题组前期研究已取得成果的基础上，通过深入的理论分析、数值模拟与实验等手段，开展针对影响混凝土动态强度三个方面因素的精细化研究，包括惯性力效应与应力波传播效应、边界摩擦力效应、混凝土骨料效应等，拟设计具有不同几何特征参数及拓扑构型的混凝土试件进行系列冲击实验，比较上述各参数并发展建立新参数指标以定量化描述混凝土动态强度的影响因素及其作用规律，并与当前国际上相关工作进行系统比较。本项目有望建立更为准确的混凝土等材料动态模型，对于防护结构的抗爆抗冲击设计具有重要的理论与实际意义。

众所周知混凝土材料的动态强度远高于静态强度，然而由于实验技术以及数据分析方法等因素的影响导致近20年来国际学术界在混凝土动态强度放大因子（DIF）的产生机理及其定量描述是否可靠等方面存在很大的争议，这直接导致了目前广为应用的混凝土动态本构关系模型及其参数如用于防护工程结构的抗爆设计将存在安全隐患。有鉴于此，本项目通过深入的理论分析、数值模拟与实验等手段，开展了针对影响混凝土动态强度三个方面因素的精细化研究，从而发展混凝土高应变率材料特性。本项目.进行的主要创新研究工作为：（1）惯性力效应与应力波传播效应、边界摩擦力效应、混凝土骨料效应等对混凝土抗压DIF影响的细观数值模拟；（2）混凝土静态单轴压缩性能的实验研究；（3）混凝土动态单轴压缩特性的分离式霍普金森杆（SHPB）实验研究；（4）混凝土高应变率压缩特性的气体炮实验研究。项目研究成果不仅能够增强人们对混凝土等材料动态模型及动态强度的影响因素等问题的深入理解，而且对于防护结构的抗爆抗冲击设计具有重要的理论与实际意义。