EPS混凝土静态压缩和劈裂性能

试验研究了4种(表观)密度的EPS(发泡聚苯乙烯)混凝土的静态压缩性能和劈裂性能,建立了较低密度EPS混凝土的应力-应变关系模型,赋予了各参数相应的物理意义.结果表明:当EPS混凝土密度较高时,其呈现出明显的准脆性材料特性;当EPS混凝土密度较低时,其呈现出明显的泡沫吸能材料特性.所建立的较低密度EPS混凝土应力-应变关系模型能较好地拟合试验结果.相同相对密度的EPS混凝土,其相对劈裂强度表现出明显的粒子尺寸效应.随EPS混凝土相对密度的降低,其相对劈裂强度粒子尺寸效应逐渐减小.     

抗爆缓冲材料动态力学特性及微观破裂分析

采用准静态、落锤冲击和分离式霍普金森压杆(SHPB)试验研究方法,借助电镜扫描(SEM)手段,对泡沫Al、Al-Si12基、Al-Si6基、泡沫Mg及Al–纤维和Al–稀土闭孔泡沫材料进行吸能特性试验研究,并讨论其微观破坏特征。准静态试验结果表明,基体材料不同,应力–应变曲线和吸能性能关系差异较大,抗压强度值最大为5 MPa左右。落锤冲击应力–应变和吸能特性试验结果说明,冲击载荷作用下材料抗压强度提高较大,最高可达15 MPa,吸能值最大达29 J。SHPB试验结果得出缓冲吸能性能良好的泡沫材料参数以密度为0.35～0.70 g/cm3,孔隙度为65%～87%,孔径为1.0～4.0 mm为宜。静态与冲击试验微观破坏结果均说明泡沫Al材料具有明显的撕裂痕迹,表现出韧性断裂特征。与准静态试验结果相比,冲击速度增大后,材料强度和吸能性能得到更好发挥,泡沫Al材料吸能值最大,变形空间较大,更适合用于防冲吸能支护材料。相似模拟试验结果表明,锚杆支护、U型钢支护巷道都存在不同程度的冲击变形或破坏,防冲支护巷道发生冲击后整体性较好。     

玄武岩鳞片合金闭孔泡沫铝的静、动态力学性能试验研究

为研究玄武岩鳞片闭孔泡沫铝静态力学性能,并分析其相对密度和应变变化率对泡沫铝动态吸能特性和吸能效率的影响,分别通过液压试验机和分离式霍布金森(SHPB)压杆对不同尺寸玄武岩鳞片闭孔泡沫铝进行静态压缩试验和高应变变化率冲击试验。结果表明:在准静态压缩作用下,泡沫铝相对密度对吸能性和吸能效率有一定的影响,相对密度与吸能性正相关,与吸能效率负相关。在相对密度较低时,玄武岩鳞片闭孔泡沫铝的吸能性能明显优于普通合金闭孔泡沫铝,相同密度下平均高出60%。高应变变化率情况下,相对密度相同时,玄武岩鳞片闭孔泡沫铝在相对更高的应变变化率下表现出更好的吸能性,全压缩过程后,高应变变化率作用下的吸能性较低应变变化率下的约高出75%。而吸能效率在相同应变时的表现则跟应变变化率负相关。在相同应变下,较低应变变化率吸能效率高出8.7%。不同应变率下泡沫铝压缩程度明显不同,在达到最大应变时,越高应变变化率下吸能效率更高。     

EPS颗粒对混凝土冲击吸能特性影响分析

对5种不同EPS颗粒体积掺量的混凝土进行单轴冲击压缩试验,并分析不同EPS颗粒体积掺量混凝土的冲击吸能特性。试验结果表明:混凝土比能量吸收随应变率的增加而增加,具有显著的应变率效应;根据比能量吸收,得出EPS颗粒体积掺量在10%~30%之间,EPS混凝土冲击吸能特性优于普通混凝土,应变率为60 s-1时EPS颗粒体积掺量为30%时冲击吸能特性最好。     

碱矿渣混凝土的动态冲击力学性能试验研究

以矿粉为胶凝材料,水玻璃、NaOH和水的混合液为激发剂制备直径为50 mm,厚度分别为25、35、50 mm的碱矿渣混凝土动态冲击性能试件,采用直径为准50的直锥变截面分离式霍普金森压杆对其进行动态冲击压缩性能试验,结果表明:碱矿渣混凝土属于应变率敏感性材料,随着应变率的提高,动态冲击强度增大;应变率相同,峰值应力随试件厚度增厚而增大;动态冲击荷载作用下的强度较静态荷载下的强度明显提高,材料的应变率敏感阀值为37.3 s~(-1);材料的峰值韧度随应变率增大而提高,表现出较好的能量吸收特性。     

早强聚苯乙烯混凝土动静力学性能试验研究

对养护龄期分别为12,24,36h的聚苯乙烯()混凝土进行试验,研究了聚苯乙烯(EPS)混凝土的早期抗压强度,利用100mm的SHPB装置进行了冲击压缩试验,得到不同应变率下的全过程应力-应变曲线,并与养护龄期为28d的EPS混凝土力学性能进行比较。结果表明:随着养护龄期的增加,EPS混凝土的抗压强度和抗冲击性能随之增加。养护龄期为36h,28d时,EPS混凝土的动态抗压强度随着应变率的增加而增大,体现了显著的应变率相关性;养护龄期为24,12h时,EPS混凝土的动态抗压强度随着应变率的增加变化不明显。另外,冲击荷载下,EPS混凝土破坏状态呈黏聚性,即碎而不散,表明其具有良好的韧性及优越吸能特性。     

改性EPS混凝土的动态力学行为

分别采用粒径1、3 mm的发泡聚苯乙烯(EPS)制备了体积含量30%的EPS混凝士.利用硅灰、碳纤维对其进行了改性.利用φ74 mm SHPB装置对EPS混凝土进行了应变率范围30～70 s的冲击压缩试验.分析了不同应变率下EPS混凝土冲击压缩应力-应变曲线的特点及变化趋势.对主要力学参数-强度、峰值应变随应变率的变化...     

轻钢-泡沫混凝土组合墙体变形性能试验

设计制作6片组合墙体试件进行拟静力试验研究,探讨型钢含钢率及泡沫混凝土密度改变对组合墙体变形性能的影响.设计3种型钢含钢率和2种泡沫混凝土密度,进行不同密度的泡沫混凝土配合比设计.在C型钢骨架及墙体泡沫混凝土表面观测点处布置应变片测量墙体变形情况;在墙体侧边沿加载方向设置位移计测量其整体变形情况.研究C型钢骨架的应变变化规律和墙体的荷载-侧移曲线变化情况,结果表明泡沫混凝土密度的改变对墙体的变形性能影响很小;型钢含钢率增加,墙体的变形能力增强.     

轻钢-泡沫混凝土组合墙体变形性能试验

设计制作6片组合墙体试件进行拟静力试验研究,探讨型钢含钢率及泡沫混凝土密度改变对组合墙体变形性能的影响.设计3种型钢含钢率和2种泡沫混凝土密度,进行不同密度的泡沫混凝土配合比设计.在C型钢骨架及墙体泡沫混凝土表面观测点处布置应变片测量墙体变形情况;在墙体侧边沿加载方向设置位移计测量其整体变形情况.研究C型钢骨架的应变变化规律和墙体的荷载-侧移曲线变化情况,结果表明泡沫混凝土密度的改变对墙体的变形性能影响很小;型钢含钢率增加,墙体的变形能力增强.     

Q345钢材动态力学性能研究

采用MTS材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对我国钢结构建筑中常用的Q345钢进行准静态压缩试验和不同应变率下的冲击性能试验。试验结果表明:Q345钢在动态冲击下的强度明显高于准静态压缩下的强度,具有显著的应变率强化效应;但在分别比较准静态和动态冲击各自区域的应力水平时,发现不同应变率下其值相差不大,表现出对应变率变化不敏感的性质。在试验基础上,拟合得到了可用于冲击荷载作用下进行结构分析的材料本构模型。