动荷载下玄武岩纤维喷射混凝土破坏与拉伸规律研究

为了探究冻融环境下,玄武岩纤维喷射混凝土(Basalt Fiber sprayed concrete,BFSC)受平常动荷载作用的动态破坏特征,利用快速冻融试验机,模拟了玄武岩纤维喷射混凝土冻融循环0,10,20,30次的作用环境,采用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)对BFSC平台巴西圆盘试件进行动态劈裂试验。使用不同等级的分级筛,运用分形及能量耗散理论,研究破碎块度分布规律、分形特征及能量耗散规律。结果表明,不同冻融循环次数后,玄武岩纤维喷射混凝土破坏形式沿径向对称,贴近入射杆端出现三角形破碎区。增加冻融循环次数与提高应变率均会造成碎块的平均粒径减小、分形维数增大;随着冻融循环次数的增加,试样结构损伤和力学性能劣化加剧,动态抗拉强度降低;同一冻融循环次数下,动态抗拉强度具有明显的应变率增强效应。此外,引入平均入射能变化率对能量特性进行详细分析,当冻融循环次数为30、入射能平均变化率为0.47 MJ/s时,玄武岩纤维喷射混凝土动态拉伸过程中的耗散能与0次相比降低幅度最大,为32.41%。

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本文档关键词:荷载,喷射,混凝土,纤维,玄武岩