基于CT的混凝土試樣靜動(dòng)力單軸拉伸破壞裂紋分形特征比較研究
本文選題:建筑材料 切入點(diǎn):混凝土CT試驗(yàn) 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2015年S1期
【摘要】:為了能定量地利用CT數(shù)資源研究混凝土靜動(dòng)力強(qiáng)度特性及裂紋演化規(guī)律,利用適合CT掃描儀的便攜式動(dòng)力加載設(shè)備,對(duì)圓柱體混凝土試樣進(jìn)行單軸靜動(dòng)力拉伸CT試驗(yàn),并利用編制的差分盒維數(shù)計(jì)算程序計(jì)算CT掃描斷面的分形維數(shù),以此為基礎(chǔ)從細(xì)觀層面上比較分析混凝土靜動(dòng)單軸拉伸強(qiáng)度特性、受力破壞機(jī)制及裂紋分形特征。結(jié)果表明:靜力拉伸荷載條件下混凝土破壞時(shí)裂紋擴(kuò)展速度慢,破裂面粗糙曲折,裂紋繞著骨料追隨最薄弱界面發(fā)展;動(dòng)力拉伸時(shí)裂紋擴(kuò)展速度快,破裂面較平直,裂紋切割骨料追隨能量釋放最快路徑發(fā)展;靜動(dòng)力拉伸CT掃描斷面分形特征明顯,分形維數(shù)隨裂紋擴(kuò)展成規(guī)律發(fā)展,能較好地反映出混凝土材料損傷裂紋的演化規(guī)律,可以定量表述試樣的破損程度,可作為裂紋演化的定量參數(shù)。
[Abstract]:In order to quantitatively study the static and dynamic strength characteristics and crack evolution of concrete by using CT digital resources, the uniaxial static and dynamic tensile CT test of cylindrical concrete samples was carried out by using a portable dynamic loading equipment suitable for CT scanner. The fractal dimension of CT scanning section is calculated by using the difference box dimension calculation program, which is used to compare and analyze the static and dynamic uniaxial tensile strength characteristics of concrete from meso level. The results show that the crack growth rate is slow, the crack surface is rough and tortuous, and the crack around aggregate follows the weakest interface under static tensile load. Under dynamic tension, the crack growth speed is fast, the fracture surface is straight, the crack cutting aggregate follows the fastest path of energy release, the fractal characteristic of CT scanning section of static and dynamic tension is obvious, and the fractal dimension develops with the crack growth. It can reflect the law of damage and crack evolution of concrete materials, and can be used as a quantitative parameter of crack evolution.
【作者單位】: 西安理工大學(xué)巖土工程研究所;
【基金】:水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201201053 03) 西安理工大學(xué)陜西省黃土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)科研計(jì)劃項(xiàng)目(09JS103)
【分類號(hào)】:TU528
【參考文獻(xiàn)】
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2 楊更社;劉慧;;基于CT圖像處理技術(shù)的巖石損傷特性研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2007年05期
3 周尚志;黨發(fā)寧;陳厚群;梁斌;;基于單軸壓縮CT實(shí)驗(yàn)條件下混凝土破裂分形特性分析[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2006年05期
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7 范留明,李寧,丁衛(wèi)華;數(shù)字圖像偽彩色增強(qiáng)方法在巖土CT圖像分析中的應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年13期
8 黨發(fā)寧;尹小濤;丁衛(wèi)華;楊紅喜;秦廣平;;基于CT試驗(yàn)的巖體分區(qū)破損本構(gòu)模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年22期
9 范留明;毛黎明;張志禹;丁衛(wèi)華;;巖土CT圖像邊界偽影的機(jī)制分析及試樣尺度估計(jì)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年06期
10 黨發(fā)寧;巖土破損演化理論(I):破損空間[J];巖土力學(xué);2005年04期
【共引文獻(xiàn)】
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3 嚴(yán)鵬;盧文波;許紅濤;;高地應(yīng)力條件下隧洞開挖動(dòng)態(tài)卸荷的破壞機(jī)理初探[J];爆炸與沖擊;2007年03期
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7 丁衛(wèi)華;雷曼;郭銳;;混凝土CT圖像的幾何校正[J];CT理論與應(yīng)用研究;2012年02期
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9 田威;黨發(fā)寧;陳厚群;;動(dòng)力荷載作用下混凝土破裂特征的CT試驗(yàn)研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2011年01期
10 汪權(quán)方;王倩;張起鵬;梅新;;基于矢量數(shù)據(jù)的土地利用類型分維數(shù)計(jì)算程序設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2010年03期
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6 戴斌;張偉斌;田勇;唐興;;含能材料損傷裂紋的工業(yè)CT圖像分析[A];全國(guó)射線數(shù)字成像與CT新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年
7 范留明;毛黎明;丁衛(wèi)華;;巖石CT密度損傷增量圖像“陰陽(yáng)環(huán)”現(xiàn)象的形成機(jī)理及圖像配準(zhǔn)[A];陜西省水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)青年優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2008年
8 田威;黨發(fā)寧;梁昕宇;陳厚群;;基于圖像處理技術(shù)的混凝土細(xì)觀動(dòng)力破損過(guò)程CT分析[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進(jìn)展[C];2009年
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10 黨發(fā)寧;梁昕宇;陳厚群;;不同加載率對(duì)混凝土試件動(dòng)力特性的影響研究[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進(jìn)展[C];2009年
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5 王新峰;基于概率統(tǒng)計(jì)的層狀巖體裂隙特征分析及模擬[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2011年
6 黃正為;基于最小化局部泛化誤差模型的RBFNN的圖像目標(biāo)分割算法[D];華南理工大學(xué);2011年
7 孫倩;隧道施工過(guò)程圍巖損傷破壞數(shù)值模擬方法研究[D];山東大學(xué);2011年
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10 楊緒祥;基于能量釋放率的地下工程穩(wěn)定性研究[D];昆明理工大學(xué);2011年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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2 馬巍,吳紫汪,蒲毅彬,常小曉;凍土三軸蠕變過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化的CT動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J];冰川凍土;1997年01期
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4 孫博玲;分形維數(shù)(Fractal dimension)及其測(cè)量方法[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期
5 丁衛(wèi)華,仵彥卿,蒲毅彬,崔中興,曹廣祝;X射線巖石CT的歷史與現(xiàn)狀[J];地震地質(zhì);2003年03期
6 徐志斌,謝和平;斷裂尺度的分形分布與其損傷演化的關(guān)系[J];地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期
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8 郭雋,郭成璧;高溫疲勞表面短裂紋的分形研究[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期
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10 溫世游,胡柳青,李夕兵;節(jié)理巖體損傷的分形研究[J];江西有色金屬;2000年03期
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