研究了再生粗骨料替代率(0~100%)、玄武岩纤维(BF)体积掺量(0~0.2%)、侧向围压(0~9 MPa)对混凝土三向受压力学性能的影响,并建立了玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)的三向受压强度模型。结果表明:随着再生粗骨料替代率的增加,试件的峰值应力、峰值应变总体呈降低趋势;掺入适量BF可以有效提高试件的峰值应力和峰值应变,但在较高侧向围压下,BF对BFRAC的增强作用较小;随着侧向围压的增大,试件的破坏形态由竖向劈裂破坏转为斜向剪切破坏,峰值应力及峰值应变增大;基于八面体应力空间破坏准则和Rendulic平面破坏准则建立的BFRAC三向受压强度模型的精度均较高。

为了研究混凝土在压剪复合状态下的动态力学性能,采用大型多功能动静力三轴仪进行了5种不同应变速率和5种不同法向应力下的压剪复合受力状态的剪切试验。分析其剪切强度变化规律,构建了基于八面体应力空间二次形式破环准则,转换为正应力与剪应力表示的压剪破环准则形式。结果表明,随着应变速率增加,混凝土的抗剪强度呈增大趋势,而随法向应力的增加,混凝土抗剪强度则呈现出先增大后减小的趋势;基于八面体应力空间二次形式破环准则,建立了考虑速率效应的混凝土压剪破环准则,通过试验数据对比得出该破环准则与试验数据吻合较好。

通过三向应力状态下的不同钢纤维含量的混凝土动态特性试验研究发现,随着围压的增大,各种掺量钢纤维混凝土的峰值应力显著提高。同一种围压条件下,随着钢纤维掺量的增大,钢纤维混凝土的峰值应力提高不多。同时建立了钢纤维混凝土动态本构关系及失效准则。