焦楚杰，权长青，张国强，吕卫国，胡　蝶

（1.广州大学土木工程学院，广东 广州 510006；2.广东石油化工学院，广东 茂名 525000）

高强混凝土层裂数值仿真

焦楚杰1，权长青2，张国强1，吕卫国1，胡蝶1

（1.广州大学土木工程学院，广东 广州 510006；2.广东石油化工学院，广东 茂名 525000）

为军事防护工程的安全合理设计提供关键的材料特性参数，研究高强混凝土（HSC）在冲击作用下的动态性能响应，采用软件LS-DYNA对C80级HSC在霍普金森压杆（HPB）装置上的冲击层裂过程进行数值仿真分析。仿真表明：应力波在混凝土试块的传播过程中，波形基本保持不变，且峰值震荡不明显；随着冲击速度的增大，混凝土试块的破坏越来越严重；横截面内层裂裂缝由试块表面向内部扩展。数值仿真结果与试验结果有较好的相似性，基本能够反映出HSC试块在HPB冲击层裂试验过程中的受力与破坏特征，由试验结果修正后的HJC本构参数可为后续HSC层裂性能的进一步研究提供参考。

高强混凝土（HSC）；层裂；数值仿真；应力波

0　引　言

武器与防护是矛与盾的博奕关系，常规高新技术武器的更新换代，促进了防护工程材料的快速发展。高强混凝土（high strength concrete，HSC）是指强度等级C60或以上的混凝土，21世纪以来，在军事防护工程中得到了推广应用［1］。防护工程首要考虑的荷载是爆炸冲击，其最基本的受力模式是动态压缩与拉伸。人们对混凝土的冲击压缩研究众多［2-4］，冲击劈裂拉伸亦不少［5-6］，但层裂拉伸相对较少［7］。

Ross和Tedesco等［8］利用φ75mm的SHPB装置对混凝土进行冲击压缩试验，获得了较为理想的应力-应变曲线；……