张社荣， 宋 冉， 王 超， 尚 超， 魏培勇

(1. 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300350；2. 天津大学 建筑工程学院，天津 30035)

随着碾压混凝土在水工大坝建设中的应用越来越广，需要考虑结构可能遭受到地震、爆炸等极端荷载的作用。目前对水工大坝结构的抗震研究还局限在将材料的静态力学特性参数提高一定比例的方式上，抗爆研究更是缺乏统一的标准[1-3]，因此有必要对碾压混凝土的动态力学特性进行深入的研究。碾压混凝土作为一种组分复杂、施工成型方式明显区别于常态混凝土的材料，采用何种本构模型描述其在冲击荷载下的动态力学行为是一个值得探讨的问题[4]。国内外学者针对混凝土类材料动态本构理论进行研究，获得了多种关于承受冲击、爆炸等动力荷载下率相关的混凝土动态本构模型，例如基于黏弹性理论建立的粘弹性动态本构模型(ZWT模型)[5]、基于黏塑性力学理论的粘塑性本构模型[6]，以及考虑静水压力、应变率强化效应和应变软化的影响的本构模型[7]，如Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型、连续光滑盖帽(CSC)模型和Karagozian&Case(K&C)模型等。其中HJC本构模型[8]是针对混凝土材料在大应变、高应变率、高压下提出的一种率相关的动态损伤本构模型，适合描述材料在压缩状态下的损伤规律。巫绪涛等[9]基于LS-DYNA有限元计算程序，采用HJC本构模型对混凝土的SHPB试验进行了模拟，得到了和试验结果一致的力学行为；吴赛等[10]通过模拟混凝土的SHPB试验，得到了HJC模型中各关键参数对混凝土动态力学性能的影响规律，由此对模型的原始参数进行了修正；……