混凝土Ⅰ型裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則比較研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文混凝土I型裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則比較研究AComparativeStudyforModeICrackPropagationCriterionofConcrete作者姓名：王璀瑾學(xué)科、專業(yè)：結(jié)撿王猩學(xué)號(hào)：21306182指導(dǎo)教師：昱奎邀一塾拯完成日期：窒Q!魚(yú)生魚(yú)旦魚(yú)旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在混凝土斷裂分析中，一個(gè)描述準(zhǔn)確且適用廣泛的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則對(duì)于分析混凝土材料

2、的裂縫擴(kuò)展全過(guò)程至關(guān)重要。裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則可以反映裂縫擴(kuò)展過(guò)程中裂縫尖端應(yīng)力場(chǎng)和混凝土材料自身抗力之間的關(guān)系，進(jìn)而對(duì)裂縫擴(kuò)展全過(guò)程進(jìn)行分析和描述。本文采用試驗(yàn)、數(shù)值模擬和解析計(jì)算相結(jié)合的方法研究了混凝土I型裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則的適用性問(wèn)題，主要針對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)、不同縫高比的混凝土三點(diǎn)彎曲梁試件的裂縫擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行了比較研究。論文的主要工作和結(jié)論如下：(1)采用尺寸為480mm120mm60mm的混凝土三點(diǎn)彎曲梁試件，利用試驗(yàn)測(cè)得的起裂荷載晶，、峰值荷

3、載已。，及對(duì)應(yīng)的裂縫口張開(kāi)位移CMOD等參數(shù)，得到了最高強(qiáng)度為1158MPa的超高強(qiáng)混凝土的起裂斷裂韌度K囂、失穩(wěn)斷裂韌度K囂和斷裂能Gr并與其他強(qiáng)度等級(jí)混凝土進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，超高強(qiáng)混凝土的K2、K囂與初始縫高比無(wú)關(guān)；當(dāng)初始縫高比相同時(shí)，K囂、K7及G，隨著混凝土強(qiáng)度的增加而增加；(2)分別采用以起裂韌度為參數(shù)的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則、裂尖處應(yīng)力強(qiáng)度因子為零的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則以及最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則，數(shù)值模擬了強(qiáng)度等級(jí)為C20、C40、C60、C80

4、和C100的混凝土三點(diǎn)彎曲梁裂縫擴(kuò)展全過(guò)程及試件的荷載一裂縫口張開(kāi)位移(PCMOD)曲線并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，三種準(zhǔn)則中以起裂韌度為參數(shù)的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則計(jì)算得到的峰值荷載及PCMOD全曲線與試驗(yàn)結(jié)果吻合最好。隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則以及裂尖處應(yīng)力強(qiáng)度因子為零的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則計(jì)算的PCMOD曲線與試驗(yàn)結(jié)果相比相差較大，而以起裂韌度為參數(shù)的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)曲線更為吻合。試驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果表明，以起裂韌度為參數(shù)的

5、裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則更適用于不同強(qiáng)度混凝土材料的斷裂分析；(3)分別采用基于粘聚力和裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則的兩種％阻力曲線計(jì)算方法計(jì)算了不同強(qiáng)度等級(jí)、不同初始縫高比的混凝土三點(diǎn)彎曲梁的礫阻力曲線著進(jìn)行比較分析后發(fā)現(xiàn)：對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)在C40以下的混凝土，基于粘聚力和裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則的兩種％阻力曲線計(jì)算方法計(jì)算得出的K。阻力曲線差別較小，而對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)在C60以上的高強(qiáng)或超高強(qiáng)混凝土則差別較大。這主要是由于兩種方法確定的起裂韌度K掣和斷裂過(guò)程區(qū)(FPZ)長(zhǎng)度有所差