粗骨料粒徑變化對鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫演化規(guī)律的分形研究.pdf

1、鋼筋混凝土構(gòu)件表面裂縫的發(fā)展過程是一個(gè)復(fù)雜、富有挑戰(zhàn)性的研究課題,一直是力學(xué)、材料和工程等學(xué)科的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。研究鋼筋混凝土構(gòu)件表面裂縫的發(fā)展規(guī)律,對研究和評價(jià)鋼筋混凝土構(gòu)件的安全狀態(tài)具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文通過對3根骨料粒徑變化的鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)研究,重點(diǎn)分析了骨料粒徑對鋼筋混凝土梁在荷載作用下裂縫產(chǎn)生、發(fā)展及演化規(guī)律的影響,討論了骨料粒徑對鋼筋混凝土梁開裂彎矩、屈服彎矩及極限彎矩的影響；以及對荷載-

2、跨中撓度關(guān)系和荷載-鋼筋應(yīng)變關(guān)系的影響。
　　 同時(shí),用分形幾何理論對試件中裂縫的出現(xiàn)、發(fā)育以及演化分布特征進(jìn)行分析。研究表明:
　　 1.骨料粒徑變化的鋼筋混凝土梁在荷載作用下裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展及演化分布過程具有自相似性,可以利用分形理論來分析試驗(yàn)梁表面裂縫的分布規(guī)律。
　　 2.小粒徑骨料鋼筋混凝土構(gòu)件在破壞狀態(tài)下裂縫分布最不均勻,則其損傷程度最大。
　　 3.骨料粒徑變化的鋼筋混凝土梁表面裂縫對應(yīng)的分

3、形維數(shù)分布于1.10～1.40之間,裂縫形態(tài)屬于線狀分布。
　　 4.建立了鋼筋混凝土構(gòu)件表面裂縫的分形維數(shù)D與跨中撓度f、裂縫寬度B和損傷變量ω的定量關(guān)系,研究表明:隨著結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破壞,鋼筋混凝土構(gòu)件表面裂縫進(jìn)一步發(fā)展,分形維數(shù)增長速度漸快,其分形維數(shù)的增大主要與表面裂縫寬度的增大有關(guān)。鋼筋混凝土構(gòu)件表面裂縫的分形維數(shù)可以作為評價(jià)鋼筋混凝土構(gòu)件破壞程度及安全程度的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)。
　　 5.建立了鋼筋混凝土構(gòu)件力學(xué)性能