不同倾角裂隙混凝土试件动态力学破坏特性试验研究

来源：振动与冲击杂志2024年第4期北京时间：

作者：武旭，方慧，潘继良，席迅，孙景来，张英才

单位：1.北京市市政工程研究院，北京100037；2.北京科技大学土木与资源工程学院，北京100083；3.北京住总基础设施建设集团有限责任公司，北京101200

摘要：为了探讨含不同倾角裂隙的混凝土试件在冲击荷载作用下的力学特性及破坏规律，采用分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB）对含有5种不同倾角裂隙的混凝土试件进行了冲击试验，借助高速摄像系统实时捕捉了裂纹扩展和动态破坏过程。结果表明：倾角为30°的裂隙试件的反射波波幅相对最大，倾角为0°的裂隙试件的反射波波幅相对较小。当预制裂隙倾角为0°时，冲击波耗散较少，透射波波幅较大；当预制裂隙倾角为60°时，冲击波耗散较多，即当应力波传播方向与预制裂隙夹角为60°时试件最容易发生破坏。冲击荷载下新形成的裂纹整体上均沿着预制裂隙尖端起裂、扩展和贯通，破坏模式主要为压应力作用下的张拉破坏；在相同预制裂隙宽度下，长度为20mm预制裂隙的破坏形式比10mm长度预制裂隙试件更加简单，形成新裂纹的数量相对较少，且更容易沿预制裂纹尖端方向向外起裂；巴西圆盘试件在冲击荷载的破坏形式与预制裂隙长度密切相关，与裂隙宽度关联性较弱。

关键词：预制裂隙；冲击试验；裂隙扩展；破裂模式；分离式霍普金森压杆