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地下工程抗爆防震塌设计动力学机理材料动态力学特性
发布时间:2022年06月04日

混凝土构件接触爆炸局部破坏效应研究对防护工程极其重要,研究表明混凝土结构的震塌破坏是由爆炸压缩冲击波在自由面的反射卸载导致的拉伸波所造成的,而冲击波的传播和相互作用都和介质的力学性能相关。所以,要研究与混凝土结构的震塌破坏相关的问题,都需要确定介质的动态力学特性。国际上系统研究混凝土动态力学性能只是在最近十来年才开始,之前的研究大多数局限于准静态条件下,或是利用落锤装置测量一下它的低加载率下的抗压强度。最早开始这方面系统研究的是美国 Florida 大学的 Malvern 教授,他先是在 19 的分离式 Hopkinson 压杆(SHPB)上研究了细粒混凝土的动态力学性能,之后又研制了一套76 的大尺寸 SHPB,系统研究了混凝土材料的动态力学性能。美国空军工程和科学实验室的 Ross 教授等人先后建有50 和 100 的 SHPB ,讨论了混凝土材料强度的应变率效应,地处意大利的欧盟联合研究中心安全技术研究所建有 60 × 60 的方形 SHPB 和 200 × 200 束型 SHPB,部分研究成果已有报道,除此之外,荷兰、德国、日本等都开展了这方面的研究。笔者与一些国内同行在相关领域也做了一些工作,如中国科技大学和宁波大学各自建造了74 压杆并开展了广泛研究,总参工程兵第三研究所也建造了 100 超大型压杆。