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| 1 | ECC材料力学性能与本构关系研究进展显示文摘混凝土在国内外应用广泛,但普通混凝土材料存在抗拉强度低、韧性差和脆性特征明显等缺点。自20世纪90年代采用性能驱动设计方法(PDDA)成功配制工程水泥基复合材料(ECC)后,仅在几年时间里,ECC材料受到了研究者的广泛关注。相比普通混凝土,采用PDDA得到的ECC的外掺纤维与基体界面有良好的粘结作用,这使得ECC材料具有应变硬化和多缝开展等重要特征。由于ECC优异的力学性能,使用其替代混凝土便成为解决混凝土脆性、裂缝开展等相关问题的一种有效的新途径。然而,ECC的制备极不容易,由于基体胶凝材料产地不同或者纤维种类不同,某一地区配制成功的配合比大多无法适用于其他地区。因此,根据当地情况进行ECC材料的配合比设计仍然是各国学者青睐的课题。一方面,欲使用ECC代替混凝土用于建筑结构等,就必定要深入研究ECC材料层面的基本力学性能。建立ECC的本构模型对ECC构件甚至结构层面的研究都十分重要,但相关研究较少。另一方面,由于ECC材料良好的裂缝控制能力,国内外学者也致力于使用ECC材料进行结构加固修复的研究。各国学者先后成功配制极限拉应变大于3%的ECC,这为进一步广泛开展ECC的研究和应用创造了很好的条件,用于配制ECC的纤维种类也更加丰富。在ECC拉伸、压缩、弯曲和剪切等大量的材料试验研究基础上,近几年,一些科研团队开始尝试用ECC部分甚至完全代替混凝土来浇筑梁、柱等构件,然后进行ECC构件层次的力学性能和耐久性等研究;另有部分研究人员也致力于建立ECC的本构模型,开展数值模拟分析。此外,由于ECC优异的力学性能,也有学者提出可以采用3D打印技术来建造无筋ECC建筑。本文从ECC材料层面的单轴单调拉压力学性能、单轴循环拉压滞回性能、多轴力学性能及破坏准则、ECC与普通钢筋和纤维增强塑料(FRP)筋两种筋材的粘结性能方面进行综述,相应介绍了几种本构模型并简要对其进行评价,以期为用ECC代替混凝土进行建筑结构设计、选取本构模型进行数值模拟分析、编制规范和技术规程等提供参考。最后,对今后进一步开展ECC力学性能研究、建立本构模型提出展望。 | 江世永 龚宏伟 姚未来 陶帅 蔡涛 | 2018 | 材料导报2018，32，23： | 25 |
| 2 | ECC双轴压力学性能及破坏准则试验研究显示文摘利用真三轴液压伺服试验机,对3种强度的高延性纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)进行了双轴压试验研究,得到了ECC在双轴压应力状态下的破坏形态、极限强度和应力-应变曲线,并与普通混凝土的试验结果进行对比,分析了不同应力比下ECC的破坏机理和主压强度的变化规律。试验结果表明,双轴压应力状态下,ECC强度包络线与普通混凝土有一定差别,强度较低时两者结果相近,但强度较高时相同应力比下ECC主压强度增幅明显小于混凝土。最后,基于Kupfer等建立的普通混凝土的强度准则和试验结果,提出了ECC的双轴压强度破坏准则。 | 潘金龙 何佶轩 王路平 周甲佳 | 2016 | 工程力学2016，33，6： | 14 |
| 3 | Experimental study on mechanical behavior of high performance concrete under multi-axial compressive stress显示文摘Experimental investigation was conducted to characterize the responses of high performance concrete(HPC) subjected to multiaxial compressive stresses. The HPC specimens were prepared with three different mix proportions, which corresponds to three different uniaxial compressive strengths. The cubic specimens with size of 100 mm for each edge were tested with servo-hydraulic actuators at different stress ratios. The principal stresses and strains of the specimens were recorded, and the failure of the cubic specimens under various stress states was examined. The experimental results indicated that the stress states and stress ratios had significant influence on the strength and deformation of HPC under biaxial and triaxial compression, especially under triaxial compression. Failure criteria were proposed for the HPC specimens under biaxial and triaxial compressive loading. The test results provided a valuable reference for obtaining multi-axial constitutive law for HPC. | ZHOU Jia Jia PAN Jin Long LEUNG Christopher Kin Ying LI Zong Jin | 2014 | Science China(Technological Sciences)2014，57，12： | 3 |
| 4 | ECC动力学性能及动态本构关系研究进展显示文摘从ECC优异的力学性质出发,综述了国内外学者对ECC动态性能以及动态本构关系方面的研究进展,总结分析大量学者的试验结果得出温度、应变率、纤维类型以及纤维与基体之间的界面黏结力是影响ECC动态力学表现的主要因素,并从微观的角度分析了ECC各个组分与应变率的依赖性,为ECC动态本构关系的研究提供了依据。当前关于ECC动态本构模型的研究多是以现有混凝土动态本构关系为参考,通过试验数据拟合得到的经验型公式,其中改进ZWT模型和修正HJC本构模型被学者们普遍接受。以ECC实际特性为指标,评述了两种模型的优缺点,并提出现有模型最优适用范围,为有关学者研究ECC动态力学特性以及为ECC在更广阔的领域推广应用提供参考。 | 罗银剑 李秀地 王起帆 杨谨鸿 | 2021 | 当代化工2021，50，7： | 3 |
| 5 | A new robust design for imperfection sensitive stiffened cylinders used in aerospace engineering显示文摘A knock-down factor is commonly used to take into account the obvious decline of the buckling load in a cylindrical shell caused by the inevitable imperfections. In 1968, NASA guideline SP-8007 gave knock-down factors which rely on a lower-bound curve taken from experimental data. Recent research has indicated that the NASA knock-down factors are inclined to produce very conservative estimations for the buckling load of imperfect shells, due to the limitations of the computational power and the experimental skills available five decades ago. A novel knock-down factor is proposed composed of two parts for the metallic stiffened cylinders. A deterministic study is applied to achieve the first part of the knock-down factor considering the measured geometric imperfection, the other types of imperfections are considered in the second part using a stochastic analysis. A smeared model is used to achieve the implementation of the measured geometric imperfection for the stiffened cylinder. This new robust and less conservative design for the stiffened cylinders is validated by using test results. | LIANG Ke ZHANG YongJie SUN Qin RUESS Martin | 2015 | Science China(Technological Sciences)2015，58，5： | 2 |
| 6 | 高延性混凝土多轴强度准则显示文摘高延性混凝土存在纤维桥联作用和应变硬化特征,与普通混凝土的破坏机制有较大差异。为研究高延性混凝土的多轴强度准则,对6种古典强度理论的适用条件和局限性进行了分析;根据高延性混凝土的内部约束机制和受力特点,对比分析了过-王强度准则与高延性混凝土的试验结果;最后采用五参数统一强度理论,建立了适合高延性混凝土的多轴强度准则。研究结果表明:过-王强度准则不能准确描述高延性混凝土的破坏情况,通过五参数统一强度理论确定的高延性混凝土强度准则表达式简单,具有清晰的物理概念和力学模型,与试验结果吻合较好。 | 邓明科 叶旺 马福栋 | 2019 | 硅酸盐通报2019，38，1： | 2 |
| 7 | 超高韧性水泥基复合材料动态本构关系显示文摘目的:水泥基材料在动态荷载下会有压力相关性、应变率相关性、加载路径相关性以及应变软化等特性。根据现有水泥基材料的实验数据,本文旨在建立能够较为准确描述超高韧性水泥基复合材料在动态荷载作用下的显式动态本构模型,为超高韧性水泥基复合材料在防护工程中的应用提供科学依据。创新点:1.提出了一个连续、光滑和外凸的屈服面,并且该屈服面可以将拉压损伤分开考虑;2.建立了可以反映超高韧性水泥基复合材料拉伸延性和多缝开裂现象的损伤方程;3.将体积损伤引入到本文所提出的模型当中。方法:1.将提出的模型嵌入到LS-DYNSA软件当中,并利用该模型模拟超高韧性水泥基复合材料在单轴拉伸/压缩、双轴压缩、三轴围压下的应力应变曲线,并与实验结果对比,验证模型的准确性;2.利用该模型、HJC模型和K&C模型预测不同应变率下超高韧性水泥基复合材料单轴拉伸/压缩下的应力应变曲线以及特定应变率下超高韧性水泥基复合材料的单轴拉伸、双轴拉伸和三轴拉伸应力应变曲线,并通过对比实验,验证超高韧性水泥基复合材料动态本构模型在静态和动态加载条件下的正确性;3.模拟在一定炸药埋置深度下超高韧性水泥基复合材料靶体的破坏形态和超高韧性水泥基复合材料靶体在弹速冲击下的破坏数据,并与实测结果进行对比,验证本文模型的准确性。结论:1.建立的超高韧性水泥基复合材料动态力学本构模型不仅考虑了压力相关性、应变软化、应变率效应和应力路径相关性,而且可以反映超高韧性水泥基复合材料的延性拉伸特性;2.将所提模型嵌入LS-DYNA软件,可以模拟超高韧性水泥基复合材料在静态加载速率下的单轴拉伸/压缩、双轴压缩和三轴围压应力应变曲线,并且与实验结果接近且能更好地反映超高韧性水泥基复合材料的基本力学性能;3.与HJC模型和K&C模型对比发现,只有所提模型可以全面而准确地描述不同应变率下超高韧性水泥基复合材料的应变率特性;4.与实验结果对比显示,本文提出的本构模型相较于HJC模型可以更为准确地预测超高韧性水泥基复合材料靶体抗爆漏斗坑的大小、侵彻深度和裂纹扩展情况。 | Shi-lang XU Ping WU Fei ZHOU Xiao JIANG Bo-kun CHEN Qing-hua LI | 2020 | Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)2020，21，12： | 0 |
| 8 | 钢筋增强ECC柱偏心受压力学性能研究显示文摘为进一步研究钢筋与ECC的共同工作性能,对钢筋增强ECC柱偏心受压力学性能进行了研究。首先,提出ECC材料简化本构模型,采用数值积分法对构件在偏心受压状态下的力学性能进行分析。理论结果与试验结果吻合良好,验证了该方法的可靠性。其次,基于该方法分析了不同配筋率、偏心距及ECC抗压强度等参数对构件在偏心受压时力学性能的影响。最后,对R/ECC柱和钢筋混凝土(RC)柱的承载力Nu-Mu关系曲线进行了对比分析,R/ECC柱承载力Nu-Mu关系曲线更加饱满。 | 陈梦成 周丰流 袁方 | 2018 | 华东交通大学学报2018，35，3： | 0 |
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