光彈貼片法實驗研究混凝土Ⅰ-Ⅱ復合型斷裂.pdf

1、混凝土的受力特性與裂縫的發(fā)展密不可分，混凝土裂縫發(fā)展機理及其定量描述是混凝土結構理論的一個基礎課題。然而，由于混凝土材料的不均勻性和非線性，其破壞過程并不像脆性材料那樣簡單，其斷裂過程表現為微裂縫萌生、擴展、貫通、直到宏觀裂縫產生導致混凝土失穩(wěn)斷裂的過程。同時由于結構或荷載的不對稱及材料各向異性等原因，實際結構中的裂縫通常是處于組合應力場下，這就使得裂縫尖端附近的應力場不是單純的Ⅰ型(張開型)、Ⅱ型(滑移型)或Ⅲ型(撕裂型)，而是Ⅰ、Ⅱ

2、型甚至Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型同時存在，這種裂縫稱為復合型裂縫。在實際工程中，又以Ⅰ-Ⅱ復合型裂縫最為常見。因此Ⅰ-Ⅱ復合型裂縫的起裂、穩(wěn)定擴展、失穩(wěn)擴展全過程及各階段所對應的斷裂參量成為人們普遍關心的內容。 針對這些問題，本文通過光彈貼片法試驗，對Ⅰ-Ⅱ復合型斷裂裂縫擴展全過程進行研究。本文共采用光彈貼片法對五種尺寸，共19個試件進行了四點剪切試驗研究。通過光彈貼片表面彩色條紋的變化，觀測Ⅰ-Ⅱ復合型裂縫的起裂、穩(wěn)定擴展、失穩(wěn)擴展全過程；

3、依據光彈貼片的光學參數及試件的基本力學參數，計算了各試件貼片中每一級條紋代表的應變值；并描述了裂縫擴展過程中裂縫尖端主應變的變化情況。結果表明，對于尺寸相同的一組試件，隨著Ⅱ型分量的增加，起裂荷載逐步增大，且臨界裂縫擴展量有增大的趨勢；對于開縫位置相同，尺寸不同的試件，隨著尺寸的增大，起裂荷載相應增加。 另外，根據計算出幾種尺寸試件的KI/KIC和KII/KIC數據，形成實驗曲線，并與現有的幾種復合斷裂理論相比較。結果表明，實驗