基于CSC模型的UHPC低速冲击压缩性能研究

摘要

为探讨超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)材料在低速冲击压缩下的力学性能，应用大型有限元程序LS-DYNA,结合UHPC材料性能，校准了混凝土连续面盖帽(continuous surface cap, CSC)模型中的参数取值，建立了基于SHPB技术的UHPC低速冲击压缩数值模型并与试验验证，在此基础上探讨了低速冲击下试件单轴抗压强度和应变率对UHPC动力增大系数(dynamic increase factor, DIF)的影响，提出了UHPC动力增大系数数值回归公式。结果表明：基于合适的参数选取，应用校准后CSC模型建立的UHPC动态冲击压缩数值仿真模型具有较好的精准性；在不同的单轴抗压强度下，应用CSC模型得到的UHPC试件前后端面应力比变化趋势大致相同，但随着应变率的提高，CSC模型模拟效果表现出相对下降的趋势；UHPC动力增大系数随着应变率的提高而增大，随着单轴抗压强度的增大而逐渐降低，表现出明显的应变率效应和强度效应；建立的耦合应变率和单轴抗压强度的UHPC动力增大系数计算公式能较好地吻合数值分析结果，并在一定程度上避免高估UHPC动力增大系数，对低速冲击作用下UHPC动力特性评估具备一定的适用性。

关键词

CSC模型 / UHPC / 低速冲击 / SHPB / 动力增大系数

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.52068024); 江西省自然科学基金资助项目(No.20192BAB206042); 江西省重点研发计划一般项目(No.20202BBG73035)