梯度功能混凝土復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)抗侵徹性能試驗(yàn)研究

韓衛(wèi)衛(wèi)，宋素亞，陳友治，李新平

(1.河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，工程管理與房地產(chǎn)學(xué)院，鄭州 450046；2.武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院， 武漢 430070；3.武漢理工大學(xué)，道路橋梁與結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070)

0 引 言

混凝土作為最大宗的人造石材之一，以其強(qiáng)度高、耐久性好和原材料來(lái)源廣泛、制備工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)而被廣泛、大量應(yīng)用于民用和軍事建筑領(lǐng)域。但是，在其應(yīng)用過(guò)程中存在自重大、脆性大(拉壓比小)、易開(kāi)裂等不足，尤其當(dāng)受到彈體沖擊作用時(shí)作為靶體的混凝土常會(huì)因其脆性大而在強(qiáng)大作用力下產(chǎn)生爆裂和碎塊，造成對(duì)人員和設(shè)備的“二次危害”。

為改善混凝土靶體的脆性，降低沖擊荷載作用下產(chǎn)生的“二次危害”，提升整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能，目前最常用的技術(shù)手段是基于遮彈層理論，采用多層復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)。Shirai等[1]對(duì)平頭彈下雙層鋼筋混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)靶板的抗侵徹性能進(jìn)行了研究，指出采用雙層靶體設(shè)計(jì)能夠顯著提升單層靶體的抗沖擊性能。Tedesco等[2]通過(guò)對(duì)常規(guī)武器爆炸波下分層結(jié)構(gòu)相關(guān)性能的研究，指出相對(duì)單一結(jié)構(gòu)層材料而言，采用不同分層材料組合的結(jié)構(gòu)能夠顯著地提升結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能。宋博等[3]通過(guò)對(duì)不同分層結(jié)構(gòu)材料抗侵徹性能的研究，指出通過(guò)優(yōu)化組合多層復(fù)合材料的組成和結(jié)構(gòu)形式能夠顯著提升分層結(jié)構(gòu)材料的防護(hù)性能。Wang等[4]采用LS-DYNA數(shù)值模擬對(duì)不同初速度彈體下由混凝土和土壤組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)靶的抗侵徹性能進(jìn)行了研究，指出采用混凝土和土壤結(jié)構(gòu)復(fù)合能夠很好地提升靶體的整體抗侵徹性能。……