含直裂縫的素混凝土梁斷裂特性的有限斷裂力學(xué)分析.pdf

1、混凝土對(duì)當(dāng)代建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)是不可或缺的一種建筑材料，并且其原料豐富、造價(jià)低廉、工藝簡(jiǎn)單、輕質(zhì)、高強(qiáng)度、多功能等特點(diǎn)，使其在工程領(lǐng)域中混凝土成為各種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的主要材料。至目前為止對(duì)于素混凝土梁的斷裂過(guò)程區(qū)的相關(guān)研究至今還未達(dá)成共識(shí)，仍是研究的重點(diǎn)。由于混凝土材料的多相性，導(dǎo)致其主裂縫尖端呈現(xiàn)出微裂區(qū)簡(jiǎn)稱(chēng)斷裂過(guò)程區(qū)（FPZ）；素混凝土是一種準(zhǔn)脆性材料，其構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的斷裂行為受到斷裂過(guò)程區(qū)的影響極大。因此對(duì)含有預(yù)制裂縫的混凝土材料的這類(lèi)構(gòu)件和

2、結(jié)構(gòu)在靜荷載下的破壞規(guī)律的研究是具有較大的工程意義。
　　為了研究帶預(yù)制裂縫的素混凝土梁在靜荷載作用下裂縫尖端微裂區(qū)擴(kuò)展規(guī)律，通過(guò)數(shù)字圖像相關(guān)法（DICM）觀測(cè)混凝土三點(diǎn)彎曲梁試驗(yàn)的損傷、斷裂過(guò)程。利用DICM技術(shù)及電測(cè)法能夠精確測(cè)量和計(jì)算荷載作用下的斷裂過(guò)程區(qū)長(zhǎng)度、裂縫張開(kāi)位移值、起裂荷載、最大破壞荷載值等力學(xué)參數(shù)。理論上利用有限斷裂力學(xué)模型（FFM）和修正的最大周向正應(yīng)力準(zhǔn)則（MMTS）研究最大破壞應(yīng)力、應(yīng)力強(qiáng)度因子、斷裂過(guò)程

3、區(qū)長(zhǎng)度隨試件裂縫尺寸及梁高的變化規(guī)律。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）通過(guò)數(shù)字圖像相關(guān)法（DICM）及電測(cè)法測(cè)量了試件在不同荷載作用下相對(duì)應(yīng)的裂縫張開(kāi)位移值、斷裂過(guò)程區(qū)長(zhǎng)度，試驗(yàn)結(jié)果表明：其值隨著試件的梁高增加而增加，隨著初始縫高比的增大而減小。
　?。?）試驗(yàn)分析了不同初始縫高比及梁高對(duì)混凝土試件的起裂荷載、最大荷載、起裂韌度、失穩(wěn)韌度、斷裂能、加載點(diǎn)位移等斷裂相關(guān)參數(shù)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：梁高對(duì)試件的最大承載能