混凝土动力试验设备的发展现状与展望

!""7年第l期

水科学与工程技术

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水工材料

l#郑州大学

摘要!随着计算技术的发展及结构安全要求的提高,混凝土材料动态性能的研究有蓬勃发展的趋势O混凝土动态性能试验系统也

取得了不少成果O综述了混凝土材料动态性能试验设备的研究现状,对现在所出现的动态设备进行了分类说明与评述,并指出了可能的发展方向O

关键词!混凝土"动力"试验设备"综述中图分类号!TU502文献标识码!A

Currentstudyanddevelopmentofconcretedynamictesteguipment

YANDong-ming1,LINGao2

1.SchoolofEnuironmentandWaterConseruancy,ZhengzhouUniuersity,Zhengzhou450002,ChinaZ

2.SchoolofCiuilandHydraulicEngineering,DalianUniuerisityofTechnology,Dalian,Liaoning116024,China

Abstract:Withthedeveiopmentofcomputationtechnoiogyandtheincreasingreguirementforstructuresafety,thestudyofdynamicpropertiesofconcretehasbeenpaidmoreattentioninrecentyears.Thedynamictestsystemforconcreteavaiiabieareoverviewed,ciassfiedandremarkedandtheprospectofthedynamictestmachine$sdeveiopmentisdisscussed.

Keywords:concrete;dynamic;testmachine;overview

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在文献中一般称为动态特性O关于混凝土动态特性的研究最早可上溯至1917年Abrams的工作O但是,直到20世纪

60%70年代,由于经济建设和军事方面的需要,混凝土的动态特性才受到更多研究者的重视,并得到较大的发展,相应地也促进了试验技术与分析方法的进步O

西部大开发和H西电东送"的战略任务促进了我国水电能源开发和水利工程建设的空前发展O小湾\溪洛渡\向家坝\构皮滩\锦屏一级\白鹤滩\虎跳峡\大岗山等一批高坝枢纽将在近期进行建设O这些拱坝大多建于高裂度地震区,坝址地质条件复杂,设计地震加速度高,例如小湾拱坝设计地震加速度为0.308g,溪洛渡0.321g,锦屏一级为0.197gO目前正在规划开发的一些坝址,地震加速度还远远超过这些数值O例如,大岗山拱坝的设计地震加速度达到0.5575gO在如此高烈度地震区进行高坝和超高大坝的建设,大坝的抗震安全成为设计中需要解决的关键技术问题之一,受到普遍关注O虽然近年来国内外关于大坝的抗震研究已经取得了比较大的进展,但是当前的大坝抗震技术还难以可靠地估计大坝在强震时的特性及其震害O混凝土作为大坝的重要组成材料,其动态性能的研究成为当前一个重要的任务O根据试验的应变速率范围不同,对试验机的要求也有很大差别O笔者根据多年来对试验工作的体会,对各种类型混凝土动态试验

"收稿日期#2006 11 16

"基金项目$国家自然科学基金资助项目 重点项目50139010

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引言

混凝土动力试验设备的发展现状与展望

闫东明l!林

皋2

土木水利学院,辽宁大连1l6024D

环境与水利学院,郑州450002Z2#大连理工大学

文章编号!l672-9900(2007)01-0001-04

机的现状及发展,谈一点看法O

混凝土是应变速率敏感性材料,混凝土的速率敏感性2混凝土材料动力试验系统的现状

混凝土的动力试验设备按照驱动力的类型主要分为

以下几类1!液压试验系统Z"落锤试验系统Z#SHPB压杆试验系统Z$射弹试验系统Z%其他试验系统O

几种试验系统各有所长,可以提供多种应变速率,在当前的混凝土动态试验研究中得到广泛的应用O其中,以液压试验系统和SHPB试验系统为最多O下面分别加以介绍O

2.1液压试验系统

液压试验系统是以液体作为内在驱动力传递媒介的

试验系统的统称O这一类试验系统通常用来进行静态荷载下的试验,应变速率量级为10-6%10-2s-1O在辅助以反应快速的油泵和阀后,可以完成动态试验O在压缩情况下,该类试验系统的加载速率可以达到10-1s-1,在拉伸条件下,可以接近1s-1O这一类设备的优点是1如果刚度足够,通过增加电液伺服阀及合适的电子装置,可以实现比较恒定的应变速率或加载速率O在快速加载条件下,由于试验所用的时间很短,通过直接反馈控制得到恒定应变速率的方法实施起来难度更大,应变速率很大程度上依赖于试验机的刚度及试件刚度O

由于这些特点,不少研究者采用液压的设备进行了动态的压/拉试验OSparks和Menzies[1]采用此类设备对圆柱

%作者简介$闫东明 1978- ,男 汉族 ,河南南阳人,博士,讲师,主要从事混凝土动态特性方面的研究工作, Tei 13663826401O

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