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鋼纖維混凝土動力特性 版權信息
- ISBN：9787030601674
- 條形碼：9787030601674 ; 978-7-03-060167-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
鋼纖維混凝土動力特性 內容簡介
《鋼纖維混凝土動力特性》以試驗研究和理論分析為主，輔以數值仿真，介紹鋼纖維混凝土（SFRC）的靜態、準靜態、動態力學性能研究成果。主要包括以下內容：第1章介紹研究背景、國內外研究歷史與現狀；第2章論述SFRC的制備技術與主要靜態力學性能；第3章論述SFRC在準靜態條件下的單軸受壓特性，測試其軸心抗壓強度、壓縮韌度、彈性模量與泊松比，研究鋼纖維體積率（Vf）對上述性能的影響，建立其準靜態單軸壓縮本構方程；第4章論述SFRC在中應變率條件下的沖擊壓縮特性，測試材料在中應變率下的強度、應變、應力-應變曲線，研究Vf和應變率對材料動態抗壓強度、韌度的影響，建立其準一維動態本構方程；第5章論述SFRC抗沖擊拉伸特性；第6章論述SFRC在一級輕氣炮高速沖擊、高應變率條件下的性能，并建立了高壓狀態方程；第7章對SFRC動態力學性能進行數值仿真。
鋼纖維混凝土動力特性 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 鋼纖維混凝土適用于防護工程的特性 2
1.2.1 強度和韌性 2
1.2.2 疲勞性能 3
1.2.3 物理耐久性 3
1.2.4 化學耐久性 3
1.2.5 電磁波吸收性能 4
1.2.6 綜合經濟效益 4
1.3 國內外混凝土動力特性研究概況 5
1.3.1 混凝土的沖擊壓縮性能概況 6
1.3.2 混凝土的沖擊拉伸性能概況 13
1.3.3 混凝土的高壓狀態方程概況 16
1.4 本書的研究內容 18
第2章 鋼纖維混凝土制備技術和主要靜態力學性能 19
2.1 鋼纖維混凝土制備技術 19
2.1.1 原材料的選擇 19
2.1.2 施工工藝 21
2.1.3 影響纖維在拌合料中分散均勻性的主要因素 23
2.2 鋼纖維混凝土主要靜態力學性能 24
2.2.1 測試與計算方法 24
2.2.2 測試結果 25
2.2.3 鋼纖維混凝土靜態力學性能的影響因素分析 31
2.3 小結 35
第3章 鋼纖維混凝土準靜態單軸受壓特性 38
3.1 概述 38
3.2 單軸受壓試驗設備、測試與計算方法 43
3.2.1 試驗設備 43
3.2.2 測試與計算方法 45
3.3 鋼纖維混凝土單軸受壓試驗結果 46
3.3.1 測試與計算結果 46
3.3.2 破壞形態 51
3.4 鋼纖維混凝土單軸受壓試驗結果分析 53
3.4.1 破壞過程與形態 53
3.4.2 軸心抗壓強度和韌度的影響因素分析 54
3.4.3 彈性模量與泊松比的影響因素分析 57
3.4.4 聚丙烯纖維-鋼纖維復合增強和增韌效果 58
3.5 鋼纖維混凝土單軸受壓應力-應變曲線方程 58
3.5.1 應力-應變曲線的特點分析 58
3.5.2 曲線方程的數學推導 59
3.5.3 曲線方程參數的確定 62
3.6 小結 63
第4章 鋼纖維混凝土抗沖擊壓縮特性 65
4.1 概述 65
4.1.1 鋼纖維混凝土動態本構關系的重要性 65
4.1.2 應力波在不同介質界面上的反射和透射 66
4.1.3 SHPB裝置及其在混凝土材料中的應用現狀 68
4.2 沖擊壓縮試驗設備、測試與計算方法 69
4.2.1 SHPB裝置及試驗原理簡介 69
4.2.2 應變測試技術 71
4.2.3 SHPB計算方法 72
4.3 SHPB誤差分析與試塊尺寸的確定 74
4.3.1 彌散效應與應力不均勻性 74
4.3.2 界面摩擦效應 75
4.3.3 接觸面平整性的影響 76
4.3.4 慣性效應 76
4.3.5 二維效應 77
4.3.6 試塊尺寸與表面加工 77
4.4 試驗結果 78
4.5 試驗結果分析 85
4.5.1 波形分析 85
4.5.2 動態力學性能分析 86
4.5.3 破壞形態分析 88
4.6 鋼纖維混凝土動態本構方程 89
4.6.1 本構方程概述 89
4.6.2 已有應變率相關性動態本構方程簡介 90
4.6.3 鋼纖維混凝土動態本構方程 91
4.7 小結 96
第5章 鋼纖維混凝土抗沖擊拉伸特性 98
5.1 試驗設備與原理 98
5.1.1 沖擊劈裂拉伸 98
5.1.2 層裂 100
5.2 鋼纖維混凝土抗沖擊拉伸試驗結果 103
5.3 試驗結果分析 108
5.3.1 沖擊劈裂抗拉強度與層裂強度的區別 109
5.3.2 沖擊劈裂抗拉強度與靜態劈裂抗拉強度的區別 109
5.3.3 鋼纖維對沖擊拉伸性能的影響 109
5.3.4 鋼纖維對沖擊拉伸破壞形態的影響 110
5.4 小結 111
第6章 活性粉末混凝土高壓狀態方程 112
6.1 概述 112
6.2 試驗設備及測試原理 113
6.2.1 一級輕氣炮的組成 113
6.2.2 飛片速度測量 115
6.2.3 沖擊波壓力測量 116
6.3 試驗設計 118
6.3.1 飛片、靶片尺寸設計 118
6.3.2 彈靶安裝設計 119
6.4 試驗過程與結果 120
6.4.1 試驗過程 120
6.4.2 試驗結果 120
6.5 試驗結果分析 127
6.5.1 波形分析 127
6.5.2 拉格朗日分析 128
6.5.3 活性粉末混凝土的壓力時程曲線與應力-應變關系分析 129
6.5.4 試塊破壞形態分析 131
6.6 活性粉末混凝土的高壓狀態方程 131
6.6.1 試驗數據處理 131
6.6.2 沖擊絕熱曲線的建立 132
6.7 分析與討論 138
6.8 小結 138
第7章 鋼纖維混凝土抗沖擊仿真 139
7.1 數值仿真方法 139
7.1.1 LS-DYNA簡介 139
7.1.2 程序的算法 139
7.1.3 混凝土的本構模型及參數 141
7.2 鋼纖維混凝土SHPB沖擊仿真與分析 144
7.2.1 單元的劃分 144
7.2.2 應力波傳播情況及波形圖 144
7.2.3 混凝土應力-應變曲線結果與分析 146
7.2.4 混凝土破壞過程結果及分析 149
7.3 活性粉末混凝土一級輕氣炮沖擊仿真與分析 157
7.3.1 模型的建立及仿真結果分析 157
7.3.2 活性粉末混凝土D-u Hugoniot曲線的建立 159
7.3.3 活性粉末混凝土高壓狀態方程仿真和分析 167
7.4 小結 169
參考文獻 171
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 鋼纖維混凝土適用于防護工程的特性 2
1.2.1 強度和韌性 2
1.2.2 疲勞性能 3
1.2.3 物理耐久性 3
1.2.4 化學耐久性 3
1.2.5 電磁波吸收性能 4
1.2.6 綜合經濟效益 4
1.3 國內外混凝土動力特性研究概況 5
1.3.1 混凝土的沖擊壓縮性能概況 6
1.3.2 混凝土的沖擊拉伸性能概況 13
1.3.3 混凝土的高壓狀態方程概況 16
1.4 本書的研究內容 18
第2章 鋼纖維混凝土制備技術和主要靜態力學性能 19
2.1 鋼纖維混凝土制備技術 19
2.1.1 原材料的選擇 19
2.1.2 施工工藝 21
2.1.3 影響纖維在拌合料中分散均勻性的主要因素 23
2.2 鋼纖維混凝土主要靜態力學性能 24
2.2.1 測試與計算方法 24
2.2.2 測試結果 25
2.2.3 鋼纖維混凝土靜態力學性能的影響因素分析 31
2.3 小結 35
第3章 鋼纖維混凝土準靜態單軸受壓特性 38
3.1 概述 38
3.2 單軸受壓試驗設備、測試與計算方法 43
3.2.1 試驗設備 43
3.2.2 測試與計算方法 45
3.3 鋼纖維混凝土單軸受壓試驗結果 46
3.3.1 測試與計算結果 46
3.3.2 破壞形態 51
3.4 鋼纖維混凝土單軸受壓試驗結果分析 53
3.4.1 破壞過程與形態 53
3.4.2 軸心抗壓強度和韌度的影響因素分析 54
3.4.3 彈性模量與泊松比的影響因素分析 57
3.4.4 聚丙烯纖維-鋼纖維復合增強和增韌效果 58
3.5 鋼纖維混凝土單軸受壓應力-應變曲線方程 58
3.5.1 應力-應變曲線的特點分析 58
3.5.2 曲線方程的數學推導 59
3.5.3 曲線方程參數的確定 62
3.6 小結 63
第4章 鋼纖維混凝土抗沖擊壓縮特性 65
4.1 概述 65
4.1.1 鋼纖維混凝土動態本構關系的重要性 65
4.1.2 應力波在不同介質界面上的反射和透射 66
4.1.3 SHPB裝置及其在混凝土材料中的應用現狀 68
4.2 沖擊壓縮試驗設備、測試與計算方法 69
4.2.1 SHPB裝置及試驗原理簡介 69
4.2.2 應變測試技術 71
4.2.3 SHPB計算方法 72
4.3 SHPB誤差分析與試塊尺寸的確定 74
4.3.1 彌散效應與應力不均勻性 74
4.3.2 界面摩擦效應 75
4.3.3 接觸面平整性的影響 76
4.3.4 慣性效應 76
4.3.5 二維效應 77
4.3.6 試塊尺寸與表面加工 77
4.4 試驗結果 78
4.5 試驗結果分析 85
4.5.1 波形分析 85
4.5.2 動態力學性能分析 86
4.5.3 破壞形態分析 88
4.6 鋼纖維混凝土動態本構方程 89
4.6.1 本構方程概述 89
4.6.2 已有應變率相關性動態本構方程簡介 90
4.6.3 鋼纖維混凝土動態本構方程 91
4.7 小結 96
第5章 鋼纖維混凝土抗沖擊拉伸特性 98
5.1 試驗設備與原理 98
5.1.1 沖擊劈裂拉伸 98
5.1.2 層裂 100
5.2 鋼纖維混凝土抗沖擊拉伸試驗結果 103
5.3 試驗結果分析 108
5.3.1 沖擊劈裂抗拉強度與層裂強度的區別 109
5.3.2 沖擊劈裂抗拉強度與靜態劈裂抗拉強度的區別 109
5.3.3 鋼纖維對沖擊拉伸性能的影響 109
5.3.4 鋼纖維對沖擊拉伸破壞形態的影響 110
5.4 小結 111
第6章 活性粉末混凝土高壓狀態方程 112
6.1 概述 112
6.2 試驗設備及測試原理 113
6.2.1 一級輕氣炮的組成 113
6.2.2 飛片速度測量 115
6.2.3 沖擊波壓力測量 116
6.3 試驗設計 118
6.3.1 飛片、靶片尺寸設計 118
6.3.2 彈靶安裝設計 119
6.4 試驗過程與結果 120
6.4.1 試驗過程 120
6.4.2 試驗結果 120
6.5 試驗結果分析 127
6.5.1 波形分析 127
6.5.2 拉格朗日分析 128
6.5.3 活性粉末混凝土的壓力時程曲線與應力-應變關系分析 129
6.5.4 試塊破壞形態分析 131
6.6 活性粉末混凝土的高壓狀態方程 131
6.6.1 試驗數據處理 131
6.6.2 沖擊絕熱曲線的建立 132
6.7 分析與討論 138
6.8 小結 138
第7章 鋼纖維混凝土抗沖擊仿真 139
7.1 數值仿真方法 139
7.1.1 LS-DYNA簡介 139
7.1.2 程序的算法 139
7.1.3 混凝土的本構模型及參數 141
7.2 鋼纖維混凝土SHPB沖擊仿真與分析 144
7.2.1 單元的劃分 144
7.2.2 應力波傳播情況及波形圖 144
7.2.3 混凝土應力-應變曲線結果與分析 146
7.2.4 混凝土破壞過程結果及分析 149
7.3 活性粉末混凝土一級輕氣炮沖擊仿真與分析 157
7.3.1 模型的建立及仿真結果分析 157
7.3.2 活性粉末混凝土D-u Hugoniot曲線的建立 159
7.3.3 活性粉末混凝土高壓狀態方程仿真和分析 167
7.4 小結 169
參考文獻 171
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