钢纤维自密实混凝土力学性能研究

　　《钢纤维自密实混凝土力学性能研究》针对四种不同钢纤维含量的C40、C60两种不同强度等级的钢纤维自密实混凝土（SFRSCC），研究了材料静动态力学性能；通过压汞试验和扫面电镜试验，研究了钢纤维对混凝土孔结构和界面过渡区的影响，分析了钢纤维含量对SFRSCC的应变率效应的影响规律，建立了材料的损伤演化方程，发展了其含损伤的动态本构模型；开展了SFRSCC靶板的水浴爆炸加载实验和抗侵彻实验，结合FEM-SPH耦合算法进行了SFRSCC板的抗爆炸数值模拟，揭示了SFRSCC的抗爆炸和抗侵彻规律；提出了预测SFRSCC靶板侵彻深度的经验公式。

　　马剑，江苏科技大学船舶与建筑工程学院院长、副教授，工程力学专业博士，有十多年科研经验，主要研究方向为新型建筑材料与爆炸防护，有绿色高性能混凝土相关发明专利3项。

第1 章　绪论　1
1.1　引言 2
1.2　SFRSCC 的制备、工作性能研究现状 3
1.3　SFRSCC 静态力学性能研究现状 7
1.4　SFRSCC 动态力学性能研究现状 11
1.5　含钢纤维SCC 抗爆性能研究现状 15
1.6　SFRSCC 抗侵彻性能研究现状 15
1.7　本书研究工作及目标 16

第2 章　SFRSCC 工作性能及动静态力学行为　18
2.1　引言 19
2.2　SFRSCC 原材料和配合比设计 19
2.2.1　原材料 20
2.2.2　配合比设计 22
2.3　SFRSCC 的工作性能 23
2.4　SFRSCC 的准静态力学性能 25
2.4.1　准静态压缩试验 25
2.4.2　准静态单轴拉伸试验 26
2.4.3　劈裂抗拉强度试验 29
2.5　钢纤维混凝土增强机制分析 32
2.5.1　压汞试验分析 32
2.5.2　界面过渡区微观结构分析 36
2.6　SFRSCC 动态压缩试验研究 38
2.6.1　SHPB 试验装置和原理 38
2.6.2　试验结果与分析 41
2.7　SFRSCC 动态拉伸试验研究 44
2.7.1　试验设备 44
2.7.2　试验结果 48
2.7.3　钢纤维对SFRSCC 抗拉强度的影响 50
2.8　本章小结 51

第3 章　SFRSCC 损伤演化模型及含损伤屈服准则　53
3.1　引言 54
3.2　损伤演化模型 54
3.2.1　压剪耦合损伤演化模型 54
3.2.2　微裂纹拉伸损伤演化模型 59
3.2.3　等效微孔洞拉伸损伤演化模型 61
3.3　含损伤屈服准则 64
3.3.1　Drucker-Prager 型的屈服准则 64
3.3.2　幂次型屈服准则 66
3.3.3　指数型屈服准则 66
3.4　状态方程 69
3.5　本章小结 73

第4 章　SFRSCC 爆炸作用下损伤及断裂行为　74
4.1　引言 75
4.2　SFRSCC 板抗爆试验 75
4.2.1　试验方案 75
4.2.2　试验结果 76
4.3　SFRSCC 板抗爆试验数值模拟 80
4.3.1　混凝土材料模型 81
4.3.2　炸药材料模型 82
4.3.3　水和空气模型 83
4.3.4　FEM-SPH 耦合算法计算模型 83
4.3.5　计算结果 84
4.4　本章小结 93

第5 章　SFRSCC 动能弹侵彻效应及机理研究　94
5.1　引言 95
5.2　SFRSCC 靶抗侵彻试验 95
5.2.1　试验方案 95
5.2.2　试验结果 96
5.2.3　侵彻深度预测模型 98
5.2.4　侵彻深度预测 100
5.3　土盘模型 101
5.4　本章小结 105

第6 章　总结和展望　106
6.1　工作总结 107
6.2　创新 108
6.3　未来研究展望 109

参考文献　110