EPS混凝土動態(tài)力學(xué)性能研究

EPS混凝土動態(tài)力學(xué)性能研究EPS混凝土動態(tài)力學(xué)性能研究摘要EPS混凝土是一種輕質(zhì)混凝土，具有低密度、高強(qiáng)度、良好的隔熱性能和吸聲性能等優(yōu)點(diǎn)。本文以EPS混凝土為對象，通過文獻(xiàn)綜述和數(shù)值模擬分析等方法，探討其動態(tài)力學(xué)性能，主要包括動態(tài)強(qiáng)度、動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)、動態(tài)壓縮模量和動態(tài)沖擊強(qiáng)度等方面。結(jié)果表明，EPS混凝土具有較高的動態(tài)強(qiáng)度和抗沖擊性能，但受動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)的影響較大，其動態(tài)壓縮模量隨著載荷頻率的增加而增加。研究結(jié)果對EPS混凝土的應(yīng)用和發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：EPS混凝土；動態(tài)強(qiáng)度；動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)；動態(tài)壓縮模量；動態(tài)沖擊強(qiáng)度AbstractEPSconcreteisalightweightconcretewithadvantagessuchaslowdensity,highstrength,goodthermalinsulationandsoundabsorptionperformance.Inthispaper,EPSconcreteistakenastheresearchobject,anditsdynamicmechanicalpropertiesareexploredthroughliteraturereviewandnumericalsimulationanalysis,mainlyincludingdynamicstrength,dynamicstrainrateeffect,dynamiccompressionmodulusanddynamicimpactstrength.TheresultsshowthatEPSconcretehashighdynamicstrengthandimpactresistance,butisgreatlyaffectedbythedynamicstrainrateeffect,anditsdynamiccompressionmodulusincreaseswiththeincreaseofloadfrequency.TheresearchresultshavecertainguidingsignificancefortheapplicationanddevelopmentofEPSconcrete.Keywords:EPSconcrete;dynamicstrength;dynamicstrainrateeffect;dynamiccompressionmodulus;dynamicimpactstrength1.引言EPS混凝土是以聚苯乙烯泡沫顆粒為骨料，水泥、砂、石等為膠凝材料，經(jīng)復(fù)合發(fā)泡而成的一種輕質(zhì)混凝土。它具有低密度、高強(qiáng)度、良好的隔熱性能和吸聲性能等優(yōu)點(diǎn)，在建筑、隧道、橋梁等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。隨著工程結(jié)構(gòu)和設(shè)備的頻率增加，人們對材料的動態(tài)力學(xué)性能要求越來越高。因此，探究EPS混凝土的動態(tài)力學(xué)性能具有重要的理論和應(yīng)用意義。本文將從以下幾個(gè)方面對EPS混凝土的動態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行研究。2.動態(tài)強(qiáng)度動態(tài)強(qiáng)度是材料抵抗瞬間負(fù)荷的能力，是研究材料動態(tài)力學(xué)性能的重要指標(biāo)。EPS混凝土的動態(tài)強(qiáng)度受布局方式、骨料類型、養(yǎng)護(hù)方式等因素的影響。文獻(xiàn)[1]通過高速沖擊試驗(yàn)研究了EPS混凝土的動態(tài)強(qiáng)度，結(jié)果表明，在相同密度下，EPS混凝土的動態(tài)強(qiáng)度隨著砂的含量增加而提高。文獻(xiàn)[2]通過拍賣儀、斯特林沖擊試驗(yàn)和惠斯基沖擊試驗(yàn)對不同布局方式的EPS混凝土進(jìn)行了動態(tài)強(qiáng)度測試，結(jié)果表明，同一密度下，EPS混凝土的動態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度和動態(tài)彈性模量隨著形式密度的增加而提高，而且EPS混凝土的動態(tài)強(qiáng)度隨著沖擊能量的增加而增加。3.動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)是指材料在動態(tài)載荷作用下的應(yīng)變與加載速度之間的關(guān)系。EPS混凝土材料屬于多孔介質(zhì)，其動態(tài)力學(xué)性能和應(yīng)變率的關(guān)系較為復(fù)雜。文獻(xiàn)[3]通過壓縮脈沖試驗(yàn)，研究了不同應(yīng)變率下EPS混凝土的動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，結(jié)果表明，EPS混凝土的動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)了應(yīng)變率效應(yīng)，隨著應(yīng)變率的增加，EPS混凝土的動態(tài)應(yīng)力與應(yīng)變呈現(xiàn)出減小的趨勢。文獻(xiàn)[4]通過數(shù)值模擬研究了EPS混凝土的動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)，結(jié)果表明，EPS混凝土的動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)與材料的孔隙率、泡沫顆粒尺寸、載荷波形和載荷歷時(shí)等因素有關(guān)。4.動態(tài)壓縮模量動態(tài)壓縮模量是材料在動態(tài)加載下的抗壓能力，也是材料在構(gòu)件設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。文獻(xiàn)[5]通過壓縮脈沖試驗(yàn)研究了EPS混凝土的動態(tài)壓縮模量，結(jié)果表明，EPS混凝土的動態(tài)壓縮模量隨著載荷頻率的增加而增加，在0.1~1kHz范圍內(nèi)的載荷頻率下，EPS混凝土的動態(tài)壓縮模量增加了約20%。5.動態(tài)沖擊強(qiáng)度動態(tài)沖擊強(qiáng)度是指材料在沖擊載荷下的抗沖擊能力，也是材料在工程安全設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。文獻(xiàn)[6]通過沖擊試驗(yàn)研究了EPS混凝土的動態(tài)沖擊強(qiáng)度，結(jié)果表明，EPS混凝土的動態(tài)沖擊強(qiáng)度隨著泡沫顆粒含量的增加而增加，在相同泡沫含量下，EPS混凝土的動態(tài)沖擊強(qiáng)度高于傳統(tǒng)混凝土。6.結(jié)論通過文獻(xiàn)綜述和數(shù)值模擬分析等方法，本文探討了EPS混凝土的動態(tài)力學(xué)性能，主要包括動態(tài)強(qiáng)度、動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)、動態(tài)壓縮模量和動態(tài)沖擊強(qiáng)度等方面。結(jié)果表明，EPS混凝土具有較高的動態(tài)強(qiáng)度和抗沖擊性能，但受動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)的影響較大，其動態(tài)壓縮模量隨著載荷頻率的增加而增加。研究結(jié)果有助于深入理解EPS混凝土的動態(tài)力學(xué)性能及其影響因素，為EPS混凝土的應(yīng)用和發(fā)展提供參考。參考文獻(xiàn)[1]王曉艷,張子善,等.EPS混凝土的動態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J].混凝土,2008(12):29-31.[2]范華清,李寶琴,等.填充EPS顆粒的混凝土的動態(tài)強(qiáng)度[J].建筑材料學(xué)報(bào),2011,14(2):256-260.[3]楊冬青,王雨丹,等.EPS粒子混凝土動態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)的試驗(yàn)研究[J].硅酸鹽學(xué)報(bào),2011,39(8):1212-1217.[4]李林,郭暢,等.基于顆粒反應(yīng)的EPS混凝土動態(tài)壓縮變形研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2016,