考慮斷裂過程區(qū)影響的混凝土斷裂系列K判據(jù)研究.pdf

1、裂縫的穩(wěn)定性問題是混凝土結(jié)構(gòu)安全運行中十分重要而令人關(guān)注的問題，在判斷裂縫是否會發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展時，結(jié)構(gòu)中裂縫縫端的斷裂參數(shù)和斷裂判據(jù)是至關(guān)重要的。從混凝土結(jié)構(gòu)斷裂破壞試驗的荷載．位移曲線可以看出，混凝土結(jié)構(gòu)在失穩(wěn)斷裂破壞時裂縫前緣己存在一定的微裂紋區(qū)，即斷裂過程區(qū)，微裂紋的出現(xiàn)及發(fā)展使混凝土表現(xiàn)出一定的非線性特性，因此斷裂參數(shù)的測定及斷裂判據(jù)的建立應(yīng)考慮斷裂過程區(qū)的影響。本文針對考慮斷裂過程區(qū)影響的各單一型和各復(fù)合型裂縫斷裂韌度計算及斷裂

2、判據(jù)建立進(jìn)行了一系列深入研究，具體內(nèi)容如下： 1.基于Ⅰ型斷裂雙K斷裂準(zhǔn)則的思想和線性漸進(jìn)疊加假定，通過分析各單一型及各復(fù)合型裂縫斷裂試驗表現(xiàn)出的非線性特性，研究了斷裂過程區(qū)對斷裂韌度計算的影響。提出了一種根據(jù)試驗荷載一位移曲線確定裂縫失穩(wěn)斷裂時臨界有效裂縫長度的方法，并采用這種方法對前人進(jìn)行的某系列斷裂試驗中獲得的試驗成果曲線進(jìn)行了再分析，得到了系列斷裂試驗中各試件考慮斷裂過程區(qū)影響的臨界有效裂縫長度，據(jù)此計算了其失穩(wěn)斷裂韌度

3、。根據(jù)計算結(jié)果，建立了該系列斷裂試驗混凝土考慮斷裂過程區(qū)影響的系列斷裂K判據(jù)。 2.進(jìn)行了Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型斷裂試驗研究。通過對試驗實測曲線分析，用本文提出的方法計算了本次混凝土試件考慮斷裂過程區(qū)影響的臨界有效裂縫長度和失穩(wěn)斷裂韌度，建立了該混凝土考慮斷裂過程區(qū)影響的Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型拉剪斷裂判據(jù)，并闡述了Ⅰ型、Ⅱ型裂縫臨界有效裂縫長度的特點。 3.探討了采用數(shù)值模擬實驗來獲取混凝土斷裂破壞過程荷載．位移曲線的方法。采用

4、有限元數(shù)值模擬實驗，模擬了某完整系列混凝土斷裂破壞試驗中所有組試件的加載過程，獲得了該系列試驗中所有組試件考慮斷裂過程區(qū)影響的荷載．位移曲線上升段。用本文提出的方法確定了各組試件在失穩(wěn)斷裂時考慮斷裂過程區(qū)影響的臨界有效裂縫長度，計算了考慮斷裂過程區(qū)影響的失穩(wěn)斷裂韌度，從而用數(shù)值模擬實驗的方法建立了考慮斷裂過程區(qū)影響的混凝土完整系列斷裂K判據(jù)。 4.用混凝土損傷理論，研究了各單一型及各復(fù)合型斷裂破壞過程中斷裂過程區(qū)的損傷行為。通過

5、損傷計算，研究了前人進(jìn)行的某系列混凝土斷裂破壞試驗中各單一型梁式試件及各復(fù)合型梁式試件在加載至峰值荷載過程中斷裂過程區(qū)的損傷演變和發(fā)展過程，提出了用損傷描述斷裂過程區(qū)及通過損傷分析計算確定臨界有效裂縫長度的思路。 5.按考慮斷裂過程區(qū)影響的斷裂判據(jù)，進(jìn)行了兩個工程實例中裂縫穩(wěn)定性的計算，演示了考慮斷裂過程區(qū)影響斷裂判據(jù)的建立及其應(yīng)用。并與不考慮斷裂過程區(qū)影響的結(jié)果進(jìn)行了比較，論證了考慮斷裂過程區(qū)影響建立的判據(jù)更為合理，可直接應(yīng)用