重复一维冲击下钙质砂动力特性与颗粒破碎演化规律

来源：振动与冲击杂志2025年第18期北京时间：

作者：欧阳浩然,，龚志宇,，秦伟，戴国亮daigl@seu,，柳鸿博,，彭宇韬,，龚维明,

单位：1.东南大学土木工程学院，南京211189;2.东南大学南通海洋高等研究院，江苏南通226010;3.温州大学建筑工程学院，浙江温州325035

摘要：基于南海开发的背景，桩基施工过程中钙质砂地层会承受反复的<span>荷载</span>冲击，而钙质砂在反复冲击下的力学行为与陆地上常见的硅砂有很大不同。利用改进的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)试验装置对不同均匀级配的钙质砂和硅砂试样进行了一系列一维反复冲击试验。试验结果表明，硅砂的动态表观模量为钙质砂的6.00倍~8.00倍，2种砂的<span>动态表观模量</span>随冲击次数N的增加而增加。钙质砂的动态表观模量随着平均粒径d50的增加而降低。对于钙质砂，随着平均粒径的增加，其压缩指数Cc增加，在相同条件下，屈服应力约为硅砂的40.0%。与硅砂相比，钙质砂在较低的应力下具有更好的吸能效率。并且在相同的轴向应力下，钙质砂的吸能效率随着颗粒尺寸的增加而增加，随着冲击次数的增加而降低。最后，探讨了反复冲击过程中均匀级配钙质砂颗粒破碎的演化规律，得到反复冲击下归一化平均粒径与破碎概率存在指数关系。<br>

关键词：钙质砂；分离式霍普金森压杆(SHPB)试验；动力特性；颗粒破碎