預(yù)制彎折裂縫混凝土試件復(fù)合型斷裂試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土作為一種人工合成的多向復(fù)合材料，其力學(xué)特性與裂縫擴(kuò)展密切相關(guān)。由于在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑以及養(yǎng)護(hù)過程中混凝土內(nèi)部隨機(jī)形成的缺陷與微裂紋，以及外荷載的影響，從而導(dǎo)致其破壞過程非常復(fù)雜。雖然對(duì)混凝土斷裂的研究已經(jīng)得到越來越多學(xué)者的重視，也取得了一定成果，但對(duì)于混凝土斷裂的研究仍然處于初級(jí)階段，還有許多問題未得到解決。相對(duì)于研究更加成熟的Ⅰ型斷裂，在實(shí)際工程中，混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂更為常見。因此對(duì)于Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂縫的起裂、擴(kuò)展、失穩(wěn)過程，都

2、是研究的重點(diǎn)。為了進(jìn)一步研究混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂縫斷裂擴(kuò)展過程，本文主要開展了以下研究工作:
　　1、混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂起裂準(zhǔn)則的試驗(yàn)研究
　　采用三點(diǎn)彎曲梁試驗(yàn)，通過在跨中直裂縫尖端彎折不同角度的與直裂縫相同長(zhǎng)度的彎折裂縫，對(duì)Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂荷載-位移全過程曲線進(jìn)行研究，并考慮縫高比(0.2、0.3、0.4、0.5)和彎折角度(22.5°、45°、67.5°、90°)的影響，獲得了完整的P-CMOD曲線和P-δ曲線。采

3、用電阻應(yīng)變片法測(cè)得起裂荷載，采用ANSYS有限元軟件計(jì)算了不同試件裂縫尖端起裂對(duì)應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子KⅠ、Kn，得到了混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂縫起裂斷裂準(zhǔn)則;
　　2、混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂縫斷裂擴(kuò)展過程數(shù)值模擬
　　運(yùn)用大型通用有限元軟件ANSYS，當(dāng)外荷載與粘聚力共同作用產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子大于混凝土Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂縫起裂方程時(shí)裂縫擴(kuò)展作為擴(kuò)展準(zhǔn)則，對(duì)預(yù)制彎折裂縫的混凝土三點(diǎn)彎曲梁裂縫擴(kuò)展過程進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。采用試驗(yàn)得到的材料參數(shù)