混凝土尺寸效應(yīng)理論研究與斷裂參數(shù)分析.pdf

1、如何對(duì)混凝土材料的力學(xué)行為進(jìn)行恰當(dāng)和準(zhǔn)確的描述是力學(xué)難題之一,其理論和應(yīng)用研究一直受到人們的重視.本文采用有限元理論、隨機(jī)理論、統(tǒng)計(jì)理論、能量理論和分形理論等方法對(duì)混凝土材料的斷裂參數(shù)及尺寸效應(yīng)理論的若干問題進(jìn)行了研究.主要內(nèi)容如下:(1)對(duì)Weibull尺寸效應(yīng)統(tǒng)計(jì)理論、Bazant尺寸效應(yīng)理論與Carpinteri分形尺寸效應(yīng)理論的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧、分析、比較和評(píng)論.(2)采用隨機(jī)骨料模型,以有限元為計(jì)算手段,從應(yīng)力、應(yīng)變和裂紋發(fā)

2、展過程等多方面分析了混凝土材料的細(xì)觀力學(xué)性能,得到一些有益的結(jié)論.(3)采用數(shù)值方法對(duì)不同尺寸的試件進(jìn)行了分析,揭示出混凝土強(qiáng)度具有明顯的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象.并采用Bazant尺寸效應(yīng)律和Carpinteri分形尺寸效應(yīng)律對(duì)數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,得到與試驗(yàn)分析相一致的結(jié)論.(4)在對(duì)混凝土斷裂能的各種影響因素進(jìn)行探討的基礎(chǔ)上,建立了混凝土斷裂能的單因素和多因素統(tǒng)計(jì)模型,并進(jìn)行了驗(yàn)證分析.(5)對(duì)混凝土斷裂能尺寸效應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行了深入的分析.認(rèn)為

3、斷裂過程區(qū)大小隨試件尺寸的變化而變化是產(chǎn)生斷裂能尺寸效應(yīng)現(xiàn)象的根本原因.(6)綜合考慮試件尺寸和材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征對(duì)斷裂能的影響,建立了混凝土斷裂能尺寸效應(yīng)的分形模型,并進(jìn)行了驗(yàn)證分析.(7)使用分形理論建立了I型分形裂紋尖端處的應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算模型;模型使用的計(jì)算公式可以退化為經(jīng)典的I型裂紋尖端處的應(yīng)力強(qiáng)度因子公式.(8)在對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法進(jìn)行評(píng)述的基礎(chǔ)上,對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算誤差進(jìn)行了分析,提出了一個(gè)使用有限元方法求解應(yīng)力強(qiáng)度