张　华，郭继鑫，傅玉珍，高　群，王　斌

(1.河海大学 土木与交通学院，南京　210098；2.江苏省建筑科学研究院有限公司，南京　210098)



冲击作用下混凝土裂纹扩展试验研究及数值模拟

张华1，郭继鑫1，傅玉珍1，高群2，王斌1

(1.河海大学 土木与交通学院，南京210098；2.江苏省建筑科学研究院有限公司，南京210098)

采用改进的分离式霍普金森杆(SHPB)分别对混凝土无切槽平台巴西圆盘FBD(Flattened Brazilian Disc)、直切槽平台巴西圆盘CSTFBD(Cracked Straight-Through Flattened Brazilian Disc)试件进行不同应变率的径向劈裂试验，得出无切槽平台巴西圆盘的劈裂拉伸应力-径向应变曲线，以及三种不同强度等级混凝土的动态弹性模量、峰值应力、峰值应变、拉伸敏感系数的应变率效应。此外，分析了不同角度预制裂纹对中心直裂纹巴西圆盘断裂韧性的影响以及复合裂纹的复合比与加载角度的关系。采用ABAQUS中的扩展有限元法对劈裂冲击试验中的直切槽平台巴西圆盘的破坏过程进行了模拟，并且对试件的裂纹扩展和破坏机理进行了分析，将数值模拟得到的结果与试验结果进行对比，得到主裂纹的扩展趋势是一致的。

裂纹扩展;应变率;平台巴西圆盘;断裂韧性;Hopkinson杆

混凝土的抗拉强度远远小于抗压强度，在实际工程应用中，混凝土通常是带裂纹工作的。混凝土在实际工程应用中不仅承受准静态荷载，还要承受地震、爆炸等冲击荷载。研究混凝土在冲击荷载作用下裂纹的起裂、扩展、贯通直至断裂问题变得很有必要。

20世纪初人们开始对混凝土的动态特性进行研究[1-4]。……