土木工程外文翻译--素混凝土的尺寸效应及动态响应（译文）

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1、中文 5300 字 出处： Bindiganavile V, Banthia N. Size Effects and the Dynamic Response of Plain ConcreteJ. Journal of Materials in Civil Engineering, 2006, 18(4):485-491. 素混凝土的尺寸效应 及 动态响应 Bindiganavile V, Banthia N 摘要 ：本文研究了 素 混凝土 试样 动力响应 的 尺寸效应 。 该报告是根据 作者 和其他人 的 实验数据并 考虑了 梁的蠕变 、 弯 曲 影响 下的梁 和 受轴向冲击载荷 作用的圆

2、柱体 的 试验 结果 。 尺寸效应 是 通过 使用 Bazant 的规模效应法和多重标 法则来监测的 ，而且缩放模式能够捕捉尺寸效应的强度 。 对于 断裂能， 换言之 ，规模效应 仅仅 体现在影响 率 上 。 在准静态荷载作用下， 受压素混凝土对试件尺寸更加不敏感。 但是 在冲击作用下 ，压缩反应相对于弯曲作用 似乎更依赖 尺寸。 然而， 考虑到 应力变化率的影响，弯曲响应描绘了更加重要的尺寸效应， 它 类似于准静态 荷载作用下的 响应 。 DOI（ 数字对象 唯一 标识 ） : 10.1061/_ASCE_0899-1561_2006_18:4_485_ 数据库主题词 土木工程 数据库主题词

3、 ： 断裂 ;混凝土 ;尺寸效应 ;动态响应 。 前 言 尺度问题 在 任何 物理理论 都具有重要地位 。在最近的一篇 Bazant 所写的 文章 中 介绍了运用 固体力学 解决这一问题的 历史 。在现代 ， 自从 Weibull 提 出其 办法 以来该 问题 已经归于 统计 学领域，其方法是基于 “ 薄弱环节 ” 理念和 “ 薄弱环节 ” 的发生概率随试样尺寸大增大而增加。 早些时候， Griffith 的 基于能量的用于解决 裂纹扩展 的方法假象过 规模效应， 不过这种方法具有 物质依赖 性 。 在过去的几十年中， 在过去的几十年中，有许多 关于 准脆性材料试件尺寸效 应 的报告 。针对这

4、些材料， Bazant认为源于裂纹能量吸收率和释放率的不匹配 。 能量吸收率的增加的很大一部分随着尺寸平方的增加而增加，然而释放率的增加确实线性的。 因此， 通过减少标本的能源释放率 ， 减少 名义应力 被看作是 补偿 差额 的一种 手段 。 不同 于 准静态 荷载 ， 在动力学领域 样本 尺寸效应的 研究还没有获得很大的重视。 这种 尝试 是主要限于纤维增强聚合物 。关于 水泥基材料 的 数据极为稀缺 并且近期已开始关注冲击速率。设计规范及试验标准方法的缺乏 阻止我们赋予建筑材料抵抗冲击和爆炸的能力。 此外，冲击试验介绍一些不相干的影响 ，诸如惯性和试验机 的影响。 也许最严重的障碍是水泥基

5、复合材料 的 固有的应力变化率敏感性。 Morton说建立一个精确的速率敏感性材料的规模模型是不太可能的 。 此外， 在动力作用下 尺度模式 的适宜性 仍在 研究中 在本文中，我们将着重 研究 在高频应力作用下水泥基材料的尺寸问题 。 在本文中 , 关于混凝土冲击反应的尺寸效应将通过对其他学者发表的数据的估计来阐明。为我们所熟悉的用于准静态荷载的标度率 在动应力作用的背景下将被再度审视。讨论 试样尺寸、强度矩阵、应力速率敏感性及加载形式之间 的相互作用。 Scaling Laws for Quasi-Brittle Systems 准脆性系统的标度律 众所周知， 素 混凝土准静态响应 受试样尺

6、寸的影响。 几十年来收集 的资料 的显示了结构用 混凝土 在压缩、拉伸、 弯曲 、剪切、扭转作用下其性能对尺寸强烈的依赖性 。 三 种方法 主导了对 准脆性材料尺寸效应 的 研究 ： 1. 随机强度的统计理论 ; 2.宽 裂缝 导致应力重分布 和断裂能 的 释放 的理论 3. 裂纹分形性 理论。 这 篇文章 的重点是后两种 模型并且 将 检验动荷载作用下素混凝土的尺寸效应 。 图 1 标度率 描述 素 混凝土 的 尺寸效应 Bazant尺寸效应 律 （ Bazant1994） 据 Bazant ， 固体的 尺寸 效应是从 适用于小尺寸试样 的塑性 强度准则 向大尺寸试样中常见 线弹性断裂力学 裂缝尺寸 依赖 性的 一种平稳过渡 。 一系列几何相似的 混凝土试样的 破坏应力 通过下列无穷级数来描述： 1 2 2120N = B f ( + 1 + A + A + . . . . ) = d / d t (1) d为 特征尺寸 ； B, 0d 和 A i( (1, )i