鋼筋混凝土在強沖擊載荷下的動態(tài)本構(gòu)關(guān)系

內(nèi)容：一將鋼筋混凝土看成均質(zhì)各向異性體，通過沖擊試驗和理論分析得到便于工程上使用的動態(tài)本構(gòu)關(guān)系；二利用復(fù)合材料細觀力學中混合律的思想，即通過鋼筋和混凝土的力學特性計算鋼筋混凝土的動態(tài)本構(gòu)參數(shù)；三用實驗結(jié)果校核、完善理論模型，討論鋼筋的配筋率等因素對鋼筋混凝土力學性能的影響，意義：為結(jié)構(gòu)安全分析及選取、設(shè)計材料提供依據(jù)。 2100433B

一是通過理論分析和實驗相結(jié)合的方式，著重探討混凝土材料動態(tài)破壞成因及其演化機理的過程，研究破壞的臨界條件，并建立表征其破壞機理的一般模型；進而完善我們已給出的混凝土材料的動態(tài)本構(gòu)模型；二是分析研究不同配筋對混凝土材料破壞形態(tài)及其破壞機理的影響，包括：配筋率、配筋間距和配筋形式等因素，建立配筋與混凝土之間的粘結(jié)-滑移關(guān)系；三是基于以上研究工作，建立強沖擊載荷作用下鋼筋混凝土動態(tài)響應(yīng)的理論分析模型，并在數(shù)值上予以實現(xiàn)。意義：通過本項目的完成，力求為工程設(shè)計、結(jié)構(gòu)選材提供優(yōu)化分析和安全保障。 2100433B

隨著各種材料與結(jié)構(gòu)在艦船和潛艇水下防護上的廣泛應(yīng)用，這些材料和結(jié)構(gòu)在水下爆炸沖擊載荷作用下的動力學響應(yīng)研究已引起高度的重視。目前，實驗研究方法主要依賴于水下實爆和水池實驗，較為不便。因此，如何在實驗室中實現(xiàn)模擬水下爆炸沖擊波環(huán)境，已成為迫切的研究需求。本項目通過理論、數(shù)值模擬及實驗的方法，研制實驗室內(nèi)專用設(shè)備，在不使用炸藥的情況下，利用液氮驅(qū)動高速彈丸，撞擊充水靶倉獲取等效水下爆炸沖擊波載荷的方法，建立撞擊等效水下爆炸沖擊響應(yīng)實驗設(shè)備。研究不同材料與典結(jié)構(gòu)在水下爆炸沖擊載荷作用下的失效模式與吸能變形特性，并結(jié)合水下爆炸實驗與數(shù)值仿真技術(shù)驗證等效加載實驗設(shè)備的有效性。沖擊加載實驗設(shè)備的建立能夠在一定程度上替代水下爆炸沖擊響應(yīng)實驗，使材料與結(jié)構(gòu)的水下爆炸沖擊響應(yīng)研究更加方便、安全，也更具可控性，這將有力地促進水下爆炸沖擊下材料與結(jié)構(gòu)的動力學響應(yīng)研究，相關(guān)工作具有科學意義與應(yīng)用價值。