權(quán)函數(shù)和T應(yīng)力對(duì)混凝土斷裂韌度的影響.pdf

1、權(quán)函數(shù)方法是目前裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算的一種有效方法。對(duì)一個(gè)給定的開(kāi)裂體而言，權(quán)函數(shù)僅和試件的幾何形狀相關(guān)，而與所加荷載無(wú)關(guān)。利用權(quán)函數(shù)的這一特性，本文利用三點(diǎn)彎曲梁裂縫尖端的應(yīng)力場(chǎng)，包括應(yīng)力強(qiáng)度因子和裂縫張口位移等特性，計(jì)算得到了單邊裂紋體應(yīng)力強(qiáng)度因子的權(quán)函數(shù)。隨后以此權(quán)函數(shù)作為格林函數(shù)得到了直接拉伸和純彎狀態(tài)下單邊裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并與已有的數(shù)值結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了本文的權(quán)函數(shù)計(jì)算方法的有效性。另外，由本文推出的權(quán)函數(shù)不僅可用

2、于直接拉伸和純彎構(gòu)件裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算，而且可用于任何與三點(diǎn)彎曲梁幾何形式相同的各類對(duì)稱加載條件下裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算，充分體現(xiàn)了權(quán)函數(shù)方法在應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算上的優(yōu)勢(shì)。
　　確定混凝土的雙K斷裂韌度時(shí)，粘聚斷裂韌度的計(jì)算直接影響起裂斷裂韌度的準(zhǔn)確性。本文將單邊裂紋體的三點(diǎn)彎曲梁權(quán)函數(shù)、Tada格林函數(shù)和Shah格林函數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，并得到了單邊裂紋體三點(diǎn)彎曲梁權(quán)函數(shù)和Tada格林函數(shù)計(jì)算粘聚斷裂韌度的實(shí)用解析表達(dá)式。以

3、實(shí)驗(yàn)室常用的三點(diǎn)彎曲梁試件為研究對(duì)象，采用三點(diǎn)彎曲梁權(quán)函數(shù)和Tada格林函數(shù)分別計(jì)算了混凝土的雙K斷裂韌度，并與已有的Shah格林函數(shù)積分計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:權(quán)函數(shù)對(duì)失穩(wěn)斷裂韌度沒(méi)有影響;三點(diǎn)彎曲梁權(quán)函數(shù)、Tada格林函數(shù)和Shah格林函數(shù)在淺裂縫時(shí)比較相近，縫高比大于0.1時(shí)，三點(diǎn)彎曲梁權(quán)函數(shù)和Tada格林函數(shù)計(jì)算的粘聚斷裂韌度和起裂斷裂韌度較為吻合，最大誤差不超過(guò)3％，而Shah格林函數(shù)的計(jì)算誤差可達(dá)15％。
　　對(duì)于

4、線彈性材料，裂縫尖端平行于裂紋方向的T應(yīng)力會(huì)影響裂縫的擴(kuò)展方向和起裂斷裂韌度，然而在混凝土類準(zhǔn)脆性材料的斷裂韌度測(cè)試中，無(wú)論是起裂斷裂韌度還是失穩(wěn)斷裂韌度，T應(yīng)力的影響卻少有研究。本文以混凝土(Ⅰ)型斷裂韌度測(cè)試常用的三點(diǎn)彎曲梁、楔入劈拉試件為對(duì)象，計(jì)算了裂縫尖端的T應(yīng)力大小，并根據(jù)修正最大周向應(yīng)力準(zhǔn)則和最小應(yīng)變能密度因子理論分析了其對(duì)裂縫擴(kuò)展方向和斷裂韌度的影響。分析計(jì)算結(jié)果表明:這些常用試件裂縫尖端的T應(yīng)力很小，不會(huì)影響裂縫擴(kuò)展方向