饱和混凝土静动力抗压强度变化的细观力学机理

已有的试验研究表明,不同加载速率下,饱和混凝土中的自由水对其力学性能有着不同的影响,与干燥混凝土相比,准静态荷载作用下饱和混凝土的抗压强度有所降低,动力荷载作用下饱和混凝土的抗压强度增高的较多。本文在翼型裂纹的基础上,考虑裂纹之间的相互作用、裂纹扩展速度对应力强度因子及孔隙水压力对裂纹扩展的影响,利用弹性断裂力学理论探讨了饱和混凝土的静、动力抗压强度变化机理并建立了理论模型。分析认为,慢速加载时,裂纹中的自由水可以达到缝尖,自由水的楔入作用加速了裂纹的扩展,降低了混凝土的强度;快速加载时,裂纹中的自由水较难达到缝尖,受负的孔隙水压力和自由水黏度及Stefan效应影响,饱和混凝土的动力抗压强度升高。模型计算与试验结果较为一致,表明本文理论模型可以较好地反映饱和混凝土静、动力抗压强度的变化机理。