爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤的细观模拟

除了结构设计一般考虑的各种荷载，混凝土结构还有可能承受因为恐怖袭击、工厂意外爆炸或者煤气爆炸等因素引发的爆炸冲击荷载。研究混凝土材料在爆炸冲击荷载作用下的动力损伤特性具有非常重要的理论意义和工程实际应用价值。混凝土的材料组成使得其力学性能相当复杂。常规的基于均匀分布的连续介质的混凝土本构已经不能合理地获得混凝土在爆炸冲击荷载作用下的真实响应。而基于混凝土细观分布的力学研究目前主要限于静力分析，高速动力响应方面还刚刚起步。本研究将对混凝土材料在爆炸冲击荷载作用下的高速动力响应进行细观力学分析。分析中将混凝土考虑为由粗骨料、水泥砂浆以及连接界面组成的三相集合体。经实验验证后的混凝土模型还将用于实际混凝土构件承受爆炸冲击荷载的计算分析，用于判断和预测混凝土构件在爆炸冲击荷载作用下的损伤破坏程度。该研究成果可用于对防护结构的设计提供理论依据，还可以推广到混凝土构件抗侵彻分析研究。

除了结构设计一般考虑的各种荷载，混凝土结构还有可能承受因为恐怖袭击、工厂意外爆炸或者煤气爆炸等因素引发的爆炸冲击荷载。研究混凝土材料在爆炸冲击荷载作用下的动力损伤特性具有非常重要的理论意义和工程实际应用价值。混凝土的材料组成使得其力学性能相当复杂。常规的基于均匀分布的连续介质的混凝土本构已经不能合理地获得混凝土在爆炸冲击荷载作用下的真实响应。而基于混凝土细观分布的力学研究目前主要限于静力分析，高速动力响应方面还刚刚起步。本研究对混凝土材料在爆炸冲击荷载作用下的高速动力响应进行细观力学分析。分析中将混凝土考虑为由粗骨料、水泥砂浆以及连接界面组成的三相集合体。本项目首先研究了小型试件在不同动力荷载作用下的动态力学性能，然后将此细观混凝土模型用于实际混凝土构件承受爆炸冲击荷载的计算分析，用于判断和预测混凝土构件在爆炸冲击荷载作用下的损伤破坏程度。该研究成果可用于对防护结构的设计提供理论依据，还可以推广到混凝土构件抗侵彻分析研究。