弹体在含钢球的钢纤维混凝土介质中侵

钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究共3篇钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究1钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）是一种新型的纤维材料混凝土，是将纤维加入到混凝土中来改善其力学性能和增强其抗冲击、抗侵彻、抗裂、抗拉、抗疲劳等方面的性能。

本文将介绍钢纤维混凝土的力学性能和抗侵彻机理的研究成果。

一、钢纤维混凝土的力学性能研究1. 力学性能的变化规律首先，对比了无纤维混凝土和钢纤维混凝土的力学性能，其中包括强度、刚度、韧性和疲劳等方面的性能，并且分析了加入钢纤维后其力学性能的变化规律。

研究发现，在同一水胶比条件下，随着钢纤维的加入量的增加，SFRC的抗压强度呈现增加的趋势，而抗拉强度则呈现先增加后减小的趋势，最大抗拉强度在钢纤维约占混凝土体积的1%时出现。

此时，由于钢纤维的作用，有助于增强了混凝土的韧性和疲劳性能，施工时出现的裂缝是比较细小的，而且加入钢纤维后的混凝土表现出更好的变形能力和降低了收缩效应。

此外，研究也显示了加入钢纤维可显著提高混凝土的抗冲击、抗侵彻和抗火性能，使得混凝土的总体性能得到了明显提升。

2. 钢纤维类型对力学性能的影响在SFRC制备的过程中，钢纤维的类型也对混凝土性能的影响是不可忽视的。

一般来说，钢纤维可分为宏观钢纤维和微观（细钢纤维）钢纤维。

前者通常为成捆条形纤维，其长度和直径较大，用于增强混凝土的抗拉强度和韧性；后者相对较短而细，其作用主要在于增强混凝土的抗裂性和耐久性。

研究发现，无论是宏观钢纤维还是微观钢纤维或两者结合使用都有助于改善混凝土的力学性能，但不同类型的钢纤维在性能方面的选择不同。

一般来说，宏观钢纤维最适合用于高性能混凝土中，微观钢纤维则适合用于加固病害混凝土结构。

而若将两者结合使用，既能够增强混凝土的韧性和抗裂性，又有助于提高其抗拉和抗冲击性能，从而全面提升混凝土的力学性能。

二、钢纤维混凝土的抗侵彻机理研究随着钢纤维混凝土的研究深入，其抗侵彻性能的研究也逐渐成为了当前研究的热点。

钢纤维高强混凝土在抗爆工程中的应用焦楚杰1孙伟2高培正2周云1（1广州大学土木工程学院广州510006；2东南大学材料科学与工程学院南京210096）摘要：为了有效地提高我国土木工程在遭遇恐怖爆炸时的安全性能，针对恐怖袭击爆炸的特性，建议采用钢纤维高强混凝土（SFRHSC）加固和新建抗爆工程，介绍了该材料在抗爆方面优越于普通混凝土的物理力学性能与部分试验结果，总结了该材料在抗爆领域的科学研究与工程应用之历史和现状，分析了试验研究、理论分析与工程应用方面存在的问题，提出了本领域研究工作的方向与重点，为SFRHSC工程抗爆科研、建设与设计提供了参考意见。

关键词：钢纤维高强混凝土；加固；新建；抗爆工程APPLICATION OF SFRHSC INBLAST-RESISTANT ENGINEERINGJIAO Chujie1SUN Wei2GAO Peizheng2ZHOU Y un1(1 School of Civil engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006；2School of Materials Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096)Abstract:In order to effectively improve the safety of civil engineering faced terrorism blasting,, advice of applying steel fiber reinforced high strength concrete (SFRHSC) in reinforcing and building the blasting-resistant engineering was put forward which aimed to the characteristics of terrorism blasting attack. The physics and mechanics performance which SFRHSC prior to the normal concrete and some experiment results were introduced, and the history and present status of the research and engineering application of SFRHSC in blasting-resistant engineering were reviewed, and the problems of blasting experiments, theory analysis, and engineering application of SFRHSC were analyzed. In additional, the directions and keys were brought forward for the researching, building, and designing the SFRHSC blasting-resistant engineering .Key words: steel fiber reinforced high strength concrete; reinforcing; building; blasting-resistant engineering0 爆炸的危险性与工程抗爆研究的必要性近几年来，恐怖分子在公共场所制造的爆炸事件越来越频繁，每年惊动全球的爆炸案例多达数十起，如2002年10月巴厘岛爆炸事件死伤超过500多人[1]，2004年9月澳大利亚驻印尼使馆爆炸事件死伤160多人[2]，2005年7月伦敦连环爆炸事件死伤700多人[3]，2005年11月约旦首都安曼的爆炸事件死伤200多人[4]，其中还有3名中国国防大学的学员[5]，我国也曾经发生爆炸案，如2001年3月石家庄特大爆炸案，死108人，伤38人[6]。

纤维增强混凝土的抗冲击性研究现状摘要：本文综述了含各种纤维的普通纤维混凝土（FRC）抗冲击性能的研究现状。

首先，基于广泛的文献综述和我们的观点，讨论了FRC在冲击载荷下的共同特性，无论纤维类型如何，例如其冲击强度增强的原因、尺寸对冲击阻力的影响，以及影响应变率敏感性的因素。

此外，还研究了不同纤维（即钢纤维、聚合物纤维、碳纤维和玄武岩纤维）的FRC在不同载荷条件下的综合抗冲击性能。

在总结了各种纤维FRC的冲击性能后，根据纤维类型对FRC的抗冲击性进行了比较评估，以确定哪种类型的FRC的抗冲击性改善最好。

前言：混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料（也是人类仅次于水的第二大使用材料）[1]。

钢筋广泛用途主要是因为它结合了混凝土和钢的最佳特性。

两者相辅相成，因此，通过将它们结合在一起，钢筋混凝土（RC）增强的抗拉或抗剪性能使其在准静态荷载条件下成功用作结构元件。

然而，近年来，民用结构或建筑物经常暴露在极端荷载条件下，导致其破碎，因此在极端荷载下它们是不够的[2]。

研究人员建议使用连续织物、续短纤维、外部纤维增强聚合物等加固混凝土。

钢、聚合物、碳和玄武岩等材料制成的不连续纤维，由于其几个优点，已被研究人员最广泛地采用：（1）它们易于包含在混凝土混合物中，（2）它们通过纤维桥接有效地提高混凝土在冲击或爆炸下的韧性（3）它们比其他方法更具成本效益[3-4]。

1不同类型FRC的抗冲击性与普通混凝土相比，FRC的抗冲击性显著提高。

由于裂缝表面的纤维桥接效应，纤维加固可有效提高混凝土在冲击下的能量吸收能力。

然而，正如Banthia 等人所指出的，改善取决于纤维类型和几何形状[9]；因此，必须根据纤维类型和几何形状分析FRC的抗冲击性。

1.1钢纤维Mindess等人利用冲击试验和高速图像研究了SFRC的抗裂性，并观察到钢纤维降低了冲击载荷下的裂纹速度，从而使混凝土具有更高的冲击韧性[11]。

根据Ong等人对混凝土板进行的落锤冲击试验，通过加入钩状钢纤维并增加其数量，素混凝土板的抗冲击性大大提高。

混凝土工程检测专业考试试卷1.单项选择题（每题1分，共40分）（1）钢材随着含碳量的增加，其（）降低。

强度硬度塑性刚度（2）混凝土的（）强度最大抗拉抗压抗弯抗剪（3）回弹法检测混凝土抗压强度，当构件的测区数少于10个时，混凝土抗压强度推定值为（）最小值平均值根据标准差确定代表值（4）石子级配中，空隙率最小的级配是（）单粒级连续粒级间断粒级没有一种（5）碳化深度值测量，测点布置时，应在有代表性的测区上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的( )，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。

10%20%30%50%（6）混凝土用中砂配置时，应选用细度模数（）2.12.93.43.7（7）用玻璃电极法测定pH值时主要影响因素是（）浊度胶体氧化物温度（8）砂的实际筛余率，除4.75mm和0.60mm筛外，允许稍有超出，但其超出总量不应大于（）1%2%3%5%（9）建立回弹法专用或地区相关曲线时，要求试验中的150mm立方体试块的养护条件。

（）标准养护封闭方式养护 C与被测构件养护方式基本一致蒸汽养护（10）配制高强度混凝土，粗骨料的（）尤为重要数量表面积级配粒径（11）根据SL352-2006，下列关于水泥砂浆稠度试验的叙述，错误的是（）将拌和好的砂浆分两次注入稠度测定仪的圆锥筒内砂浆表面约低于筒口10毫米左右用捣棒自筒边向中心插捣25次圆锥体自由落入砂浆中，待10秒钟后读数（12）砂浆性能检测项目中不包括（）。

稠度黏结强度极限拉伸抗碳化性（13）GB 1499.2-2007规定，根据需方要求钢筋可进行反向弯曲性能试验，反向弯曲的弯心直径比弯曲试验相应增加1个钢筋直径，先（ )向弯曲（ )，后（ )向弯曲（ )。

正45°，反23°正90°，反45°反45°，正23°（14）掺合料等量取代水泥，不能降低胶凝材料水化热的掺合料为（ )。

粉煤灰硅粉矿渣粉石灰岩粉（15）碾压混凝土拌和物工作度测定的指标为（）坍落度坍扩度维勃稠度VB值VC值（16）碾压混凝土拌和物的相对压实度等于（）。

兵工自动化Ordnance Industry Automation 2021-0140(1)・88・doi:10.7690/bgzdh.2021.01.020带防弹钢板的钢纤维混凝土靶抗侵爆性能分析杨锐，王健（南京理工大学能源与动力工程学院，南京210094）摘要：为使防护工程具有更好的抗侵彻抗爆性能，对不同钢纤维混凝土靶板的抗侵彻抗爆性能进行研究。

分别对侵彻后的靶板和带有普通钢板的钢纤维混凝土靶板进行静爆试验，根据靶板破坏情况、侵彻深度和防弹钢板的裂纹长度，结合应变测量，分析爆炸后靶板钢筋上的应变数据，得出最优的防护靶板参数。

试验结果表明：15mm厚的防弹钢板可提高钢纤维混凝土靶板的抗侵彻性能，450mm厚的钢纤维混凝土靶板拥有最优的抗侵彻抗爆性能。

关键词：抗侵彻；抗爆；钢纤维混凝土；防弹钢板中图分类号：TU528.572文献标志码：AAnti-penetration and Anti-explosion Performance Analysis of Steel Fiber Reinforced Concrete Target with Bulletproof Steel PlateYang Rui,Wang Jian(School of E nergy&Power Engineering,Nanjing University of S cience&Technology,Nanjing210094,China) Abstract:In order to make the protection project have better anti-penetration and anti-explosion performance,studies the anti-penetration and anti-explosion performance of different steel fiber concrete target plates.The static explosion test is carried out on the target plate after penetration and the steel fiber concrete target plate with ordinary steel plates.According to the destruction of the target plate,the penetration depth and the crack length of the bulletproof steel plate, combined with the strain measurement,the strain data on the steel bar of the target plate after the explosion is analyzed to obtain the optimal protective target plate parameters.The test results show that the15mm thick bulletproof steel plate can improve the penetration resistance of the steel fiber reinforced concrete target plate,and the450mm thick steel fiber reinforced concrete target plate has the best penetration resistance and anti-knock performance.Keywords:penetration resistance;explosion resistance;steel fiber reinforced concrete;bulletproof steel plates0引言在现代战争中，随着远射程、高精度以及大威力的武器投入到战场，对于防护工程的要求也越来越高。

台湾媒体揭秘中国坦克复合装甲[编者按]中国对军事装备一向保密甚严，以至于海外媒体经常会凭借一些不着边际的流言蜚语，发表“中国军情重大进展”等言论，一再闹出国际笑话。

近期，台湾《军事家》杂志就刊出了有关中国主战坦克复合装甲的报道，号称揭秘中国坦克复合装甲。

本刊将文章转载如下，本刊对文章内容不作证实和点评，仅供广大读者参考。

矛与盾的竞争从某种意义上讲，坦克的发展史，就是坦克装甲不断增厚的历史。

坦克的防弹能力不单和装甲厚度有关，同时也与装甲的抗弹能力有关。

二战时期，国民党部队英制坦克的装甲，就比日本坦克同样厚度的日制镍铬钢板更坚固。

纳粹德国的坦克由于缺乏镍铬原料，不得不采用表面渗碳等复杂工艺保证其抗弹能力。

而战争中期苏联生产的坦克，由于战时简化工艺，同样厚度的装甲，其抗弹能力比战前生产的坦克差很多，而在中国坦克博物馆展出的上世纪50年代的苏制T-54坦克，其装甲表面有冲击的痕迹，据说采用冲击强化工艺以增强抗弹力。

上世纪60年代，世界一线主战坦克前主装甲厚度发展到了200毫米上下，坦克的重量也接近到一个极限。

要维持过桥能力和运载的方便性，主战坦克的重量和装甲就不能再大幅度增加。

为解决这一难题，苏联首先在其T-72主战坦克上创造性地使用复合装甲。

具体来说，就是前装甲共三层，外层为80毫米厚钢质装甲，中间层为104毫米厚的玻璃纤维板，内层为20毫米厚的钢质装甲，即钢板中夹带玻璃纤维板。

同厚度的玻璃纤维板的抗弹能力不及同等厚度的装甲钢，但同重量的玻璃纤维板其抗弹能力却要超过同重量的装甲钢。

这样，通过采用复合装甲，苏联T-72主战坦克在重量只增加4吨的情况下，前主装甲抗穿甲弹能力几乎增加50％，接近300毫米均质装甲钢的防护水准；抗破甲弹能力几乎增加90％，达到约600毫米均质装甲钢的防护水准。

同一时期，美国等西方国家也开始研制复合装甲。

70年代，英国首先研制出“乔巴姆”复合装甲。

美国在M1主战坦克上采用了“凯夫拉”和钛板夹层复合装甲，后来又采用贫铀加以强化。

普通混凝土 HJC 本构模型参数确定任根茂;吴昊;方秦;周建伟;龚自明【摘要】The holmquist-johnson-cook (HJC)constitutive model has been widely used in analyzing the dynamic responses of concrete-like materials under shock and impact.Based on the available data from the existing quasi-static uniaxial compression tests,the tri-axial compression tests,the SHPB experiments as well as the Hugoniot experiments,the strength parameters,the strain rate parameters,and the parameters of state equation of the HJC model for normal strength concrete (NSC,uniaxial compressive strength≤60 MPa)were determined.Based on the above determined parameters, by using the finite element program LS-DYNA,a total of fifteen sets of projectile penetration and perforation tests on NSC (uniaxial compressive strength 1 3.5 -58.4 MPa)targets were numerically simulated,respectively.By comparisons with the experimental data of the penetration depths,the residual velocities of perforated projectiles,the deceleration-time and in-target radial stress-time histories,the proposed parameters were verified.%Holmquist-Johnson-Cook（HJC）本构模型广泛应用于冲击爆炸作用下混凝土类材料的动态响应分析中。

深侵彻弹药姓名：唐林学号：2520150134 1 引言1.1 背景及意义深侵彻弹是利用本身的动能来深入工事、毁伤目标的一类弹种，也可以称之为动能弹，动能弹包括穿甲、破甲、碎甲以及各种类的复合弹体，它是侵彻混凝土的主要弹种，钻地弹作为一种特殊的动能弹，当前世界各国研究得十分火热。

钻地弹统称为深层钻地武器，其作用效应是指弹体深层侵彻地下目标靶体而保持结构不受损坏，战斗部在预定深度爆炸，实现摧毁深层目标。

深层钻地武器是打击敌方重要的地下坚固军事目标，如地下掩体、地下指挥所、弹药库、地下发射基地等的有效武器。

目前，美英等国在常规深钻地武器的发展主要包括三种：(l)动能侵彻弹。

主要优点：速度高、质量大、射程远以及侵彻动能较大等，通过多弹同时爆炸时的聚集效应可以侵彻混凝土深度18m左右，摧毁60m-80m 的深层坚固目标。

(2)复式侵彻弹。

此类钻地弹拥有两个弹头(聚能空心装药弹头和随进动能侵彻弹头)，爆炸过程也包括两部分：首先聚能空心装药弹头爆炸形成射流，对混凝土目标进行射流穿孔，随后动能侵彻弹头再沿孔道跟进，深钻最终摧毁目标。

(3)复合装药弹。

又叫多级引信弹或多级装药弹，顾名思义，弹体内部装有多个引信或者装有多级炸药与其他类型相比结构更为复杂，由前置聚能空心装药、中间主装药和后置加速装药三部分组成作用过程：前置聚能空心装药起爆形成射流穿孔，后置加速装药起爆将中间主装药送入目标，主装药爆炸摧毁目标。

1.2 国内外研究现状提起深侵彻弹药，人们自然会想起GBU-28钻地弹。

海湾战争中美军向伊拉克投放了2枚GBU-28，击中了位于巴格达西南方向的阿米里亚防空洞，将防空洞厚2.15m的钢筋混凝土层以及覆盖层上炸开一个直径2m的大口子，里面422名伊拉克平民中的408名当场被炸死。

GBU-28钻地炸弹，又名“掩体破坏者”，质量为453.6kg，采用新型钻地弹头，其上装有智能引信，可穿透多层混凝土，在到达掩体内部时，引信敏感出空间后才爆炸，对地下设施构成致命的威胁。

2021年公路检测工程师《水运材料》模拟试题及答案（卷三）1[.判断题]铆接是钢结构中目前使用最广泛的连接方法。

()A.正确B.错误[答案]B[解析]焊接连接是建筑钢结构最主要的连接形式。

2[.判断题]钢结构焊接的一级焊缝抽检比例应不小于50%。

()A.正确B.错误[答案]B[解析]由图示一级焊缝检测比例为100%;二级焊缝检测比例为20%。

3[.判断题]钢结构焊缝超声波探伤的长度应不小于100mm。

()A.正确B.错误[答案]B[解析]探伤长度不小于200mm,当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤。

4[.单选题]在进行阻锈剂的盐水浸烘试验时,掺阻锈剂比未掺阻锈剂的混凝土试件中的钢筋腐蚀失重率减少值应大于%。

()A.10B.20C.30D.40[答案]D5[.单选题]被检材料表面过分粗糙会导致()A.来自内部缺陷的反射幅度下降B.使声束指向性变差C.使前表面回波的宽度增大D.以上都是[答案]D6[.单选题]被探钢板厚度为19毫米,探测时,当波形出现叠加效应,则对缺陷的评价应以()为据：A.F1回波的大小B.F2回波的大小C.B1回波的大小D.以上都不对[答案]B7[.单选题]某钢棒直径Φ180mm(CL=5900m/s),欲用底波方式法调整起始灵敏度探伤,要求能发现Φ2mm平底孔当量及以上的缺陷,可考虑采用下述哪种探头较适宜?()A.5MHz10x2,焦距30mm双晶直探头B.2.5MHzΦ14mm直探头C.2.5MHzΦ20mm直探头D.2.5MHz8x10mm,60斜探头[答案]B8[.单选题]某高压无缝钢管的规格为Φ83x20mm,其超声波检测应考虑采用()A.纵波法B.兰姆波法C.瑞利波法D.变型波(纵-横波)法[答案]D9[.单选题]在桁架试验中,滚动铰支座的钢滚轴直径不应小于()。

A.200mmB.100mmC.150mmD.50mm[答案]D10[.单选题]在进行钢结构涂层的干膜厚度测定时,每个测点应测取次读数,取其算术平均值为此点的测定值。

混凝土板在接触爆炸作用下的震塌和贯穿临界厚度计算方法岳松林;王明洋;张宁;邱艳宇;王德荣【摘要】采用刚塑性模型描述介质的动力学行为,结合不可压缩条件和质量守恒条件及边界条件,构造塑性区的动力学许可速度场;利用极限平衡原理推导动力学许可速度场所对应的介质抗力的量纲一表达式;根据初始条件和边界条件,求解运动方程,分别得到爆炸震塌的临界厚度和爆炸贯穿的临界厚度,并推得能够反映爆炸源参数和材料参数综合性质的量纲一冲击因子.将推得的计算公式与经验公式对比分析,证明本文计算结果合理,推导的计算公式揭示了经验公式的物理本质,且具有较为广泛的适用范围.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】11页(P472-482)【关键词】爆炸力学;临界厚度;刚塑性模型;极限平衡原理;接触爆炸;震塌;贯穿;量纲一冲击因子【作者】岳松林;王明洋;张宁;邱艳宇;王德荣【作者单位】解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】O381混凝土板在爆炸或冲击作用下，将产生震塌、贯穿以及冲切等形态的局部破坏，关于这些局部破坏效应的问题称为震塌问题[1-2]。

震塌破坏是指结构体受到爆炸或冲击荷载作用时，在结构背面形成反射拉伸波，并造成结构背面介质的破碎和层裂。

贯穿破坏是结构厚度相对较薄情形下，爆炸或冲击荷载产生的压缩弹坑与背爆面震塌坑贯通，形成贯穿的孔洞。

冲切破坏是结构厚度很小的情况下，爆炸或冲击荷载将作用范围内靶板材料整体冲塞下来，在靶板中不能区分压缩弹坑和震塌坑。

爆炸震塌和爆炸贯穿是指爆炸荷载导致的震塌破坏和贯穿破坏，区别于冲击或侵彻震塌和贯穿[3]。