再生混凝土動態沖擊壓縮數值模擬方法研究

朱 俞， 韋芳芳， 邵 盛， 陳道申， 徐慶鵬

（河海大學土木與交通學院，南京 210024）

再生混凝土是將廢棄的混凝土塊進行回收利用，然后再經破碎、清洗與分級后，按一定的比例與級配混合重新形成的再生骨料，部分或全部代替砂石等天然骨料，再加入水泥、水或部分天然骨料配制而成的新的混凝土［1-4］. 一方面，再生混凝土技術既可解決新興建筑物的骨料需求問題，也可減少拆除廢舊建筑物帶來的環境污染，實現混凝土的循環利用，促進建筑業的持續發展［4-7］；另一方面，對于混凝土結構，不可避免地要承受動荷載，建筑物必須具有良好的抗沖擊性能，才能減少或避免人們的生命和財產蒙受損失［8-9］，所以研究混凝土類材料的動態沖擊性能具有一定的指導意義.

未來的結構設計中，利用數值仿真軟件進行模擬設計將成為一種必然的發展趨勢［10-11］，這樣既節省成本，又能更加直觀地發現結構存在的缺陷，更容易驗證設計是否合理. 目前，數值模擬研究［12-15］大多針對普通混凝土，對再生混凝土SHPB試驗模擬研究少之又少. 本文利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA，基于文獻［16］的SHPB試驗研究基礎，選用HJC［17-19］混凝土本構模型，對再生混凝土SHPB試驗的4種應變率工況進行數值模擬，再現再生混凝土在沖擊試驗過程中的應力波波形、應力應變狀態、損傷破壞過程及能量耗散分析，并將模擬結果與試驗現象和結果進行對比，驗證再生混凝土SHPB試驗的有效性與準確性，為進一步利用再生混凝土提供……