第 34 卷 第 11 期
2012 年 11 月
武 汉 理 工 大 学 学 报
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vol .34 No .11
Nov .2012
doi :10 .3963/
j
.issn .1671‐4431 .2012 .011 .016
大 变 形 时 温 度 和 应 变 率 对 沥 青 混 凝 土 动 态
力 学 性 能 的 影 响
项笑炎
1 ,2 ,3
,张春晓
3
,何 翔
3
,王 武
3
,张 磊
3
(1 .河海大学岩土工程研究所 ,南京 210098 ;2 .河海大学土木与交通学院 ,南京 210098 ;
3 .总参工程兵科研三所 ,洛阳 471023)
摘 要 : 利用大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)研究了沥青混凝土在不同温度下高应变率的动态力学性能 。 结果表
明 ,应变率越高 、温度越低时沥青混凝土动力强度越高 。 高应变率的应力应变曲线存在明显强度退化 。 沥青混凝土力学
性能具有时温等效性 ,提高实验温度和减小应变率效果相当 。
关键词 : SHPB ; 沥青混凝土 ; 应变率效应 ; 温度效应 ; 应变软化
中图分类号 : F 403 .3 文献标识码 : A 文章编号 :1671‐4431(2012)11‐0072‐06
Effects of Temperature and Strain Rate on Dynamic Mechanical
Properties of Asphalt Concrete with Finite Deformation
X IA NG X iao
‐
y
an
1 ,2 ,3
,ZH A NG Chun
‐
x iao
3
,H E X ian
g
3
,W A NG W u
3
,Z H A NG L ei
3
(1 .Geotechnical Research Institute ,Hohai University ,Nanjing 210098 ,China ;
2 .College of Civil and Transportation Engineering ,Hohai University ,Nanjing 210098 ,China ;
3 .The Third Engineering Scientific Research Institute ,The Headquarters of the
General Staff ,Luoyang 471023 ,China)
Abstract :
The large diameter split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiment was carried out for the dynamic prop‐
erties of asphalt concrete with high strain rate under different temperatures .The experimental results indicate that the dy‐
namic strength of asphalt concrete increased with the increase of strain rate and the decrease of temperature .The stress‐
strain curves have the distinct strength degradation under high strain rate .The mechanical properties of asphalt concrete
indicate the rate‐temperature equivalence .The increase of temperature and the decrease of strain rate have the equivalent
effect .
Key words :
SHPB ; asphalt concrete ; strain rate effect ; temperature effect ; strain softening
收稿日期 :2012‐08‐17 .
作者简介 :项笑炎(1988‐) ,男 ,硕士生 .E‐mail :xxy2006_1988@ 163 .com
沥青基复合材料由于其粘弹性而具有良好的阻尼 、隔震和缓冲吸能特性 ,在承受冲击 、爆炸和振动载荷
作用的场合被广泛应用于缓冲吸能部件 。 沥青混凝土由于其价格低廉 、施工便利 、原材料易于获取而在防护
工程设计施工领域具有广泛的应用前景 。
在爆炸和冲击等强动载作用下 ,材料要经历比准静态载荷作用下高几个量级的变形速率 ,而作为粘弹性
材料 ,沥青混凝土高应变率下力学特性和静态下有明显差异
[1]
,同时温度也会对其力学性能产生明显影
响
[2]
。 目前温度对沥青混凝土的力学性能影响已得到较为深入研究
[3‐5]
,但高应变率下材料动态力学性能研
究较少 。 由于沥青混凝土材料均匀性差 ,大直径分离式 Hopkinson 压杆(SHPB ,Split Hopkinson Pressure
Bar)成为研究其动态力学性能的主要实验手段
[6]
。 刘海等
[7]
利用
矱
74 mm 的 SHPB 对 3 种沥青混凝土材料
分别在两个温度 、3 种应变率下进行了 SHPB 套筒围压实验 ,研究了沥青混凝土动态力学性能和本构模型 ,