碾压混凝土双K断裂参数研究

论文摘要

混凝土作为一种多相复合材料,受其各组成部分的物理特性、结合面的特性和应力状态等多方面因素的影响,破坏机理非常复杂,使得其断裂机理的研究具有很大的困难。但是混凝土在工程建筑中得到广泛使用,因此,混凝土断裂理论的研究具有重要的现实意义与工程价值。本文利用断裂试验研究试件尺寸和缝高比a0/h及龄期对双K断裂参数即起裂断裂韧度KICini、失稳断裂韧度KICun的影响规律及其尺寸效应。论文中分别采用不同尺寸和不同缝高比的试件进行了多组断裂试验,并对试验数据进行了认真分析和处理。经过多组试验数据的处理和分析,作者得到如下的一些结论,其中一些与以往的结论有所不同：1、采用不同尺寸的混凝土以及碾压混凝土试件,研究试件尺寸对混凝土双K断裂参数的影响。结果表明,随着试件尺寸的增大,起裂断裂韧度KICini和失稳断裂韧度KICun均有所增加,具有尺寸效应；裂缝亚临界扩展量随试件尺寸的增加而增加。2、对于不同缝高比的试件,其起裂断裂韧度KICini和失稳断裂韧度KICun,在缝高比大于或等于0.4时,KICun与试件初始缝高比无关,而KICini值则与初始缝高比有关,这表明双K断裂参数可以作为描述混凝土裂缝起裂、稳定扩展及失稳破坏全过程的材料常数.3、分析研究了最大尺寸为500×500×150mm、缝高比分别为0.4的混凝土楔入劈拉试件预制裂缝的起裂直至失稳破坏。研究结果表明,在试验范围内,混凝土起裂断裂韧度有尺寸效应；当试件高度h>400mm时,混凝土失稳断裂韧度基本没有尺寸效应。4、通过有限的有效裂缝扩展量实测数据,可以发现有效裂缝扩展量随试件高度的增加而增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 混凝土断裂力学发展概况
• 1.1 断裂力学的产生
• 1.2 混凝土断裂力学的发展现状
• 1.2.1 混凝土线弹性断裂力学
• 1.2.2 混凝土非线性模型
• 1.2.3 混凝土双K断裂版则
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 楔入劈拉法测定混凝土断裂韧度规程和试验设计
• 2.1 楔入劈拉法测定混凝土断裂韧度规程
• 2.1.1 一般规定
• 2.1.2 成型与养护
• 2.1.3 加工
• 2.2 试验装置
• 2.2.1 一般规定
• 2.2.2 辅助试验装置
• 2.2.3 试验机
• 2.2.4 支座
• 2.3 试验步骤
• 2.3.1 一般规定
• 2.3.2 步骤
• 2.4 计算结果分析
• 2.5 试验设计
• 2.5.1 材料的选择和配合比
• 2.5.2 试件的制作
• 2.5.3 裂纹的制作
• 2.5.4 试件的成型
• 2.5.5 试验装置
• 2.5.6 试验曲线及试验结果
• 3 缝高比对混凝土断裂韧度的影响
• 3.1 引言
• 3.2 试验研究概况
• 3.2.1 试验设计
• 3.3 楔入劈拉试验计算结果以及试验现象分析
• 3.3.1 试验现象分析
• 3.3.2 试验计算结果分析
• 3.4 小结
• 4 数字散斑法研究有效裂缝扩展
• 4.1 前言
• 4.2 楔入劈拉实验设计
• 4.3 数字散斑法测量有效裂缝扩展长度
• 4.4 小结
• 5 总结
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表