本文關(guān)鍵詞：混凝土I-II復(fù)合型斷裂過(guò)程區(qū)及裂縫擴(kuò)展過(guò)程數(shù)值模擬

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【摘要】：斷裂過(guò)程區(qū)(FPZ)的存在使得線彈性斷裂理論不再適用于混凝土結(jié)構(gòu)斷裂問(wèn)題的計(jì)算。因此混凝土斷裂過(guò)程區(qū)的性質(zhì)研究是揭示混凝土結(jié)構(gòu)斷裂機(jī)理的一個(gè)基礎(chǔ)性課題。I-II復(fù)合型斷裂作為實(shí)際工程中常見(jiàn)的一種斷裂形式,其FPZ的特性研究受到國(guó)際學(xué)術(shù)界的廣泛注意。但由于I-II復(fù)合型斷裂的復(fù)雜性,目前關(guān)于I-II復(fù)合型裂縫擴(kuò)展過(guò)程中FPZ特性的研究還比較少�；诖�,本文采用試驗(yàn)測(cè)量了混凝土I-II復(fù)合型斷裂過(guò)程區(qū),并對(duì)考慮FPZ影響的I-II復(fù)合型裂縫擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。本文所做的主要工作和結(jié)論如下：(1)基于數(shù)字圖像相關(guān)法測(cè)量了尺寸分別為700mm × 150mm ×40mm 580mm × 120mm ×40mm,460mm × 90mm × 40mm和340mm × 60mm × 40mm的混凝土四點(diǎn)剪切梁試件在試驗(yàn)加載過(guò)程中斷裂過(guò)程區(qū)尺寸變化和FPZ的張開(kāi)位移、剪切位移。結(jié)果表明：I-II復(fù)合型裂縫擴(kuò)展過(guò)程中,FPZ內(nèi)的張開(kāi)位移沿裂縫擴(kuò)展方向均勻減小而剪切位移則在FPZ的前半部分迅速減小,而在后半部分減小較為緩慢；預(yù)制裂縫尖端剪切位移與張開(kāi)位移的比值隨著FPZ長(zhǎng)度的增加而減小；峰值荷載對(duì)應(yīng)的I-II復(fù)合型FPZ長(zhǎng)度隨著試件高度的增加而增加,但在此時(shí)刻FPZ長(zhǎng)度與豎向初始韌帶長(zhǎng)度的比值在0.365左右;(2)基于最大周向應(yīng)力準(zhǔn)則和最大拉應(yīng)變準(zhǔn)則提出了適用于判斷混凝土斷裂過(guò)程的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則。為了比較擴(kuò)展準(zhǔn)則的適用性,采用有限元法計(jì)算了高度分別為60mm、90mm、120mm×150mm的混凝土四點(diǎn)剪切梁的裂縫擴(kuò)展路徑及荷載-裂縫口剪切位移曲線(P-CMSD)并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：基于兩種破壞準(zhǔn)則得到的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則計(jì)算所得P-CMSD曲線基本重合,且均與試驗(yàn)曲線吻合良好；但基于最大周向應(yīng)力準(zhǔn)則的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則預(yù)測(cè)的裂縫擴(kuò)展軌跡與試驗(yàn)裂縫擴(kuò)展軌跡吻合的更好�；谧畲笾芟驊�(yīng)力準(zhǔn)則的裂縫擴(kuò)展準(zhǔn)則更適合于混凝土I-II復(fù)合型斷裂分析。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

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