T應(yīng)力對(duì)混凝土斷裂韌度的影響.pdf

1、應(yīng)力強(qiáng)度因子是描述裂紋尖端的奇異應(yīng)力場(chǎng)的參數(shù)，人們?cè)?jīng)認(rèn)為它是控制裂紋體斷裂唯一的參數(shù)。進(jìn)一步研究表明，裂紋尖端奇異應(yīng)力場(chǎng)中的高階項(xiàng)，尤其是第二個(gè)非奇異項(xiàng)T應(yīng)力也是至關(guān)重要的。T應(yīng)力是裂紋尖端特征級(jí)數(shù)展開式中的常數(shù)項(xiàng)，它存在于裂紋尖端，且平行于裂紋方向，T應(yīng)力在裂縫尖端的應(yīng)力場(chǎng)中的作用不可忽視。為了探究T應(yīng)力對(duì)混凝土斷裂韌度的影響，本文采用了兩種實(shí)驗(yàn)室常用測(cè)定混凝土斷裂特性的幾何形式，即三點(diǎn)彎曲梁和四點(diǎn)剪切梁試件。
　　首先，確定

2、了三點(diǎn)彎曲梁裂紋尖端區(qū)域內(nèi)T應(yīng)力的大小，研究了它對(duì)斷裂參數(shù)的影響。本文通過運(yùn)用有限元軟件ABAQUS來計(jì)算跨高比是4的情況下，三點(diǎn)彎曲梁和純彎作用的裂紋尖端T應(yīng)力的數(shù)值，并通過對(duì)比以往的文獻(xiàn)，從而證實(shí)了計(jì)算的可靠性。進(jìn)而根據(jù)圣維南原理，推導(dǎo)出一般跨高比情況下裂紋尖端的T應(yīng)力表達(dá)式。通過對(duì)三點(diǎn)彎曲梁試件和緊湊拉伸試件的T應(yīng)力公式，探討了T應(yīng)力對(duì)混凝土Ⅰ型斷裂的影響。研究表明，T應(yīng)力不僅依靠于試件的幾何尺寸，而且與材料的性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于這兩種

3、試件，當(dāng)T應(yīng)力足夠小時(shí)，它的影響暫時(shí)可以被忽略，所以，當(dāng)選擇試件尺寸時(shí)應(yīng)格外注意，以確保應(yīng)力強(qiáng)度因子K來控制裂紋尖端區(qū)域的應(yīng)力場(chǎng)，此時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的斷裂韌度才真實(shí)可靠。
　　其次，本文確定了不同情況下的四點(diǎn)剪切梁裂紋尖端區(qū)域內(nèi)T應(yīng)力的大小，通過對(duì)縫高比、加載點(diǎn)位置、裂縫位置三個(gè)參數(shù)的控制，進(jìn)一步研究了T應(yīng)力對(duì)混凝土復(fù)合型斷裂性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)縫高比較小時(shí)，T應(yīng)力的值并不大，而當(dāng)縫高比接近1的時(shí)候，它對(duì)復(fù)合型應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響就越