本文關(guān)鍵詞：混凝土定常與非定常擴(kuò)展下斷裂韌度的研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 混凝土 定常擴(kuò)展 非定常擴(kuò)展 K_R阻力 G_R阻力 雙K斷裂參數(shù) 軟化曲線 斷裂試驗(yàn)

【摘要】：混凝土斷裂力學(xué)中以應(yīng)力強(qiáng)度因子或能量釋放率為表征的斷裂韌度參數(shù)一直是研究的重點(diǎn)�；炷翑嗔殉尸F(xiàn)非線性特征,其斷裂過程區(qū)上的粘聚力對斷裂韌度的貢獻(xiàn)不可忽略,因此需要關(guān)注FPZ上的粘聚力分布。以往通常假定FPZ上的粘聚力分布不隨裂縫擴(kuò)展而變化,稱之為定常擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。但是,對FPZ特性研究表明,混凝土的裂縫擴(kuò)展更接近非定常狀態(tài)。因此,有必要進(jìn)一步研究定常和非定常擴(kuò)展下混凝土的斷裂韌度。由于混凝土斷裂韌度與FPZ上的粘聚力、軟化曲線以及裂縫張開位移密切相關(guān),基于混凝土定常和非定常下斷裂韌度的研究,可以推進(jìn)混凝土斷裂力學(xué)的發(fā)展。本文從混凝土斷裂韌度的試驗(yàn)測定方法,混凝土定常與非定常條件下的斷裂韌度理論以及混凝土斷裂韌度參數(shù)的應(yīng)用這幾個(gè)方面開展了研究,具體內(nèi)容如下:1、指出了混凝土斷裂試驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。對斷裂試驗(yàn)傳力途徑進(jìn)行了解析,并分析了加載裝置的剛度、支座、傳力板形式和加載控制方式對斷裂試驗(yàn)結(jié)果的影響。2、采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬數(shù)據(jù)按定常和非定常擴(kuò)展計(jì)算了KR阻力,研究了不同尺寸試件的KR阻力曲線和FPZ長度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,混凝土FPZ長度隨裂縫的擴(kuò)展先增大后減小,表現(xiàn)為非定常擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。并將混凝土的非定常擴(kuò)展解釋為試件邊界的影響。對大尺寸試件,FPZ長度達(dá)到最大值時(shí),裂縫尖端距離試件后邊界較遠(yuǎn),受邊界影響小,在FPZ長度達(dá)到最大值后裂縫靠近試件后邊界前的一段時(shí)期內(nèi)裂縫的擴(kuò)展可認(rèn)為是定常狀態(tài)。3、基于線彈性斷裂力學(xué)理論,考慮了FPZ上的粘聚力作用推導(dǎo)了以瞬態(tài)能量釋放率為表征的GR阻力表達(dá)式,基于表達(dá)式所預(yù)測的GR阻力曲線特征可與基于裂縫粘聚力的KR阻力曲線特征對應(yīng)。采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對定常擴(kuò)展的GR阻力表達(dá)式進(jìn)行了驗(yàn)證。4、基于數(shù)值試驗(yàn)的裂縫張開位移、粘聚力分布和GR阻力曲線分析得出了混凝土定常擴(kuò)展發(fā)生的大致條件,結(jié)果表明混凝土定常擴(kuò)展發(fā)生條件與試件尺寸、軟化曲線參數(shù)和試件幾何形式有關(guān)。定常擴(kuò)展的GR阻力理論可應(yīng)用于按(?)0CTODcσ(w)dw=(KIcun/E的條件粗選軟化曲線計(jì)算起裂韌度以及確定軟化曲線參數(shù)。5、對丹江口大壩混凝土鉆芯芯樣開展了圓柱體楔入劈拉試驗(yàn),測定了大壩混凝土的雙K斷裂參數(shù)。由于斷裂試驗(yàn)所用的鉆芯芯樣試件尺寸與最大骨料粒徑的比值偏小,所測定的雙K斷裂韌度值偏小,直接用于結(jié)構(gòu)安全性評(píng)定具有一定的安全儲(chǔ)備。采用數(shù)值法和解析法計(jì)算了丹江口大壩上游豎向裂縫在水壓力作用下的縫端應(yīng)力強(qiáng)度因子。結(jié)果表明,三維數(shù)值法可用于精確計(jì)算結(jié)構(gòu)外荷載作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子值,而解析法可大致估算應(yīng)力強(qiáng)度因子的取值范圍,因此具有一定的適用性且方法簡便。將水壓力作用下的縫端應(yīng)力強(qiáng)度因子值與混凝土雙K斷裂參數(shù)進(jìn)行比較,可判定裂縫的穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV431

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭峰;李志;;斷裂韌度與鋼組織性能的關(guān)系[J];失效分析與預(yù)防;2007年04期

2 孫宗頎;巖石斷裂韌度測試中的幾個(gè)問題[J];水利學(xué)報(bào);1984年09期

3 丁金粟,刁玉椿,孫亞平;擊實(shí)粘性土斷裂韌度性質(zhì)研究[J];水利學(xué)報(bào);1990年07期

4 張永信;兵器用高強(qiáng)鋼延性斷裂韌度的試驗(yàn)確定[J];兵器材料科學(xué)與工程;1991年09期

5 康國政,戴振羽;W型試樣在測量斷裂韌度中的合理性分析[J];核動(dòng)力工程;2000年04期

6 楊繼運(yùn),張行;含裂紋板斷裂韌度厚度效應(yīng)的理論研究[J];機(jī)械強(qiáng)度;2005年05期

7 楊繼運(yùn),張行,張珉;含裂紋板斷裂韌度厚度效應(yīng)的理論與應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2005年11期

8 張盛;王啟智;謝和平;;巖石動(dòng)態(tài)斷裂韌度的尺寸效應(yīng)[J];爆炸與沖擊;2008年06期

9 單仁亮;高文蛟;程先鋒;劉天宇;;用短棒試件測試無煙煤的動(dòng)態(tài)斷裂韌度[J];爆炸與沖擊;2008年05期

10 劉曉洲;吳寅;王忠昶;李洪升;武俊杰;;基于能量平衡法的原狀凍土Ⅰ型非線性斷裂韌度測試研究[J];巖土力學(xué);2009年S2期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐志強(qiáng);黎立云;付小明;毛紅川;李凌霄;王榮新;韓智超;;鋼的Ⅲ型裂紋斷裂韌度測試研究[A];北京力學(xué)會(huì)第18屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

2 馮義輝;張?zhí)┤A;郇勇;;納米壓入識(shí)別脆性材料斷裂韌度的新方法[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十屆破壞科學(xué)研討會(huì)/第八屆全國MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

3 曹侃;汪洋;夏源明;;環(huán)氧樹脂純Ⅰ型和純Ⅱ型斷裂韌度的實(shí)驗(yàn)研究[A];第十五屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊）[C];2008年

4 高怡斐;劉濤;張海龍;欒培鋒;;金屬材料斷裂韌度試驗(yàn)方法新舊國標(biāo)與相關(guān)國外標(biāo)準(zhǔn)的比較[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

5 安兵兵;張東升;;皮質(zhì)骨的斷裂韌度測試技術(shù)研究[A];第十二屆全國實(shí)驗(yàn)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

6 丁富連;李陳;;單試樣卸載柔度法測定金屬材料斷裂韌度[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

7 鄧傳斌;李蘋;吳澤志;;復(fù)合材料斷裂韌度G_(ⅡC)的實(shí)驗(yàn)測定[A];“力學(xué)2000”學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2000年

8 邱保文;李榮鋒;Q糜，

本文編號(hào)：1256893