当前,在动荷载作用下混凝土结构动态响应的数值模拟中 RHT 模型,K&C 模型,HJC 模型等模型应用最为广泛,但每种模型都有不同程度的局限性。经查阅相关资料,RHT模型无法反映混凝土三轴受拉时的脆性性质,K&C 模型中大量的材料参数值都来自于以往相关文献中的原始数值,并没有结合实际的混凝土强度等级和实际尺寸,而对材料参数的取值做相应的调整,计算结果的准确性误差较大。结合霍普金森杆试验,冲击荷载在杆中产生应力波并使试件在极短的时间内发生变形和破坏,本文选用 HJC 模型来模拟在一维应力波作用下混凝土受冲击荷载的混凝土霍普金森杆试验。
利用 ANSYS/LS-DYNA 等数值模拟软件对 C25、C35、C45 三种不同强度的混凝土进行不同幅度的应力波加载冲击压缩试验模拟,模拟结果与实际情况吻合,验证了 HJC 本构模型在计算过程中的可行性。得到了C25、C35、C45 混凝土在较高应变率下其最大应力为其自身强度的 2 倍左右,破坏过程均有留芯现象等结论,与实际情况相符。