试件形式对混凝土失稳韧度的影响

为了确定用三点弯曲梁和楔入劈拉两种形式试件所测的混凝土失稳韧度是否相同以及有多大差异,从两种形式试件的比值入手,对二者失稳韧度的关系进行了分析.结果表明,当试件的混凝土材料相同、高度也相同时,用三点弯曲梁和楔入劈拉试件测得的混凝土失稳韧度差异甚小.     

混凝土断裂的非线性分析

本文用非线性有限元方法结合试验研究,对混凝土切口三点弯曲试件在断裂过程中的J积分参量作了研究,提出用等效裂纹扩展的概念来描述由于微裂纹区的存在对主裂纹的影响.计算和试验结果基本吻合.     

岩石与混凝土界面裂缝断裂准则及断裂能的试验研究

对梁型试件进行试验研究得到了岩石与混凝土Ⅰ－Ⅱ复合型界面裂缝的临界断裂曲线方程；并对三点弯曲梁测出荷载－位移全曲线，计算出断裂能CF。     

混凝土I、II型复合裂纹断裂判据的探讨

对混凝土构件来说,在平面问题中I、II型复合裂纹甚为常见.对于复合型裂纹的失稳扩展,目前已有最大拉应力理论、能量释放率理论和应变能密度理论等,并都有其相应的断裂判据.此外,也可用边界配位法或有限元法对复合型裂纹的应力强度因子进行计算.但是,有关混凝土的复合裂纹问题,尚未见到资料.     

基于界面塑性断裂模型的碾压混凝土诱导缝问题分析

对于碾压混凝土诱导缝，基于经典塑性理论，将黏聚力裂纹模型扩展到 I 型和复合型断裂问题，通过数值模拟对不同层面处理方式所形成的碾压混凝土层面的断裂问题进行了分析。分析结果预测出了试验所得的预留诱导缝试件控制点处的荷载－位移曲线，并分析了各种工况形成层面的损伤断裂机理，分析结果为碾压混凝土相应层面的 I 型、I － II 复合型断裂提供了判据，为相关问题的分析提供了理论指导。     

不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件断裂过程试验研究

为探讨不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件断裂过程的差异性及其尺寸效应,设计了高度为0.25 m、0.30 m、0.40 m、0.50 m的4组16根不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件,对其进行全过程断裂试验,并分析了荷载~张口位移曲线、起裂和失稳荷载、起裂和失稳韧度等断裂参数的变化。结合双K断裂韧度计算方法,得到不同尺寸混凝土三点弯曲梁试件的起裂韧度和失稳韧度。结果表明:不同尺寸混凝土试件断裂过程具有差异性;起裂韧度不随试件高度的增加而变化,失稳断裂韧度随试件高度的增加而增大。试件高度从0.25 m增加到0.50 m时,失稳韧度增加了0.40 MPa·m1/2。     

水 利 学 报

本文用边界配置法计算了多种短四点剪切裂纹梁试件的K     

采用底部开缝立方体劈拉试件测定混凝土起裂断裂韧度

为了测定混凝土起裂断裂韧度,提出了一种采用底部开缝立方体劈拉试件的试验方法,并采用数值分析方法拟合了该加载条件下缝尖的应力强度因子计算公式,通过测量高度为１００ｍｍ、２００ｍｍ和３００ｍｍ,缝高比为０．２、０．３、０．５和０．７的立方体劈拉试件及三点弯曲梁试件的起裂荷载,进而计算起裂断裂韧度并研究其尺寸效应。结果表明,采用底部开缝立方体劈拉试件和三点弯曲梁试件测定的起裂韧度基本一致,计算结果皆无明显尺寸效应,说明提出的方法能够有效测定混凝土起裂断裂韧度。与传统的三点弯曲梁方法相比,该方法具有试件制备简单、试验操作方便等优点,为现有的混凝土断裂参数实验测定提供有效补充。     

混凝土断裂韧度两种测试方法比较

本文对三点弯曲梁与楔入劈拉法测定混凝土断裂韧度进行了比较分析，结果表明：两种试验方法测定混凝土的断裂韧度误差在10％以内，与三点弯曲梁相比，楔入劈拉法试件较小，测试人员劳动强度较小，材料消耗少，适宜碾压混凝土试件制作。三点弯曲梁的测试稳定性较好。     

岩石裂纹剪切加载破坏的非奇异应力场效应

本文用边界配置法计算了多种短四点剪切裂纹梁试件的KⅡ值及全场应力，并进行了相应的实验研究.理论计算与实验结果的综合分析表明，对于岩石剪切裂纹的张性开裂，不是仅由Ⅱ型裂纹尖端的奇异应力场所能决定的，而是与试件的完整应力场即非奇异应力场分布有很大关系。     

边界效应确定混凝土断裂能的简化计算

从试件边界条件对韧带上断裂性能分布的影响出发,合理假定局部断裂能的光滑连续曲线分布,给出了与试件尺寸无关的混凝土断裂能及边界效应参数的计算模型。以不同高度的三点弯曲梁试验数据进行了分析计算并讨论了试件尺寸的选取问题。结果表明用两个试件尺寸就可以确定与试件尺寸无关的混凝土基本断裂参数,从而简化了模型中对多个试件尺寸的要求,但只有适当选取试件的两个尺寸,才能正确给出混凝土的断裂能和边界效应参数。     

单克墩大头坝劈头裂缝稳定性分析

本文应用线弹性断裂力学对某单支墩大头坝的劈头裂缝进行了分析.采用有限元法计算缝端的应力强度因子.用三点弯曲梁试件进行了混凝土断裂韧度的试验.缝内水压力分布和支墩大头部伸缩缝的可压缩性对缝端的强度因子影响较大.分析结果认为,该大头坝急需加固.     

基于声发射信号表征混凝土断裂过程的异常现象

混凝土作为一种人工石材,由于浇筑过程的影响,其断裂破坏过程不可避免地存在一定随机性。利用声发射实时动态无损监测技术,分析了带预制裂缝混凝土三点弯曲梁试件裂缝扩展发生偏移和钢筋混凝土三点弯曲梁破坏荷载循环增减等特殊试验现象存在的客观性。试验分析发现,预制裂缝尖端粗骨料的存在,致使裂缝并非沿着预制裂缝直接向前扩展,而是出现绕道扩展的现象;配筋率过大时,钢筋混凝土三点弯曲梁试件的破坏荷载值将维持在钢筋极限屈服强度附近循环变化。可见,钢筋混凝土三点弯曲梁试件的失稳荷载取决于配筋率的高低。研究成果表明声发射技术可为开展混凝土损伤断裂试验提供一种新的研究手段。     

用电液伺服控制系统探讨大理岩动态起始问题

本文采用能量方法测定带直裂纹三点弯曲梁试件（ＳＥＣＲＢＢ）的动态断裂韧度ＫＩｄ，并进行了大理岩动态断裂的试验研究，同时计算了ＳＥＣＲＢＢ试件临界动应力强度因子，计算值与试验值符合较好。     

水工混凝土边切槽三点弯数值模拟研究

为探究水工混凝土边切槽试件三点弯裂纹扩展规律,基于最大拉应力准则(MTS),对不同倾角下的水工混凝土边切槽试件三点弯曲进行数值模拟研究,得到了裂纹扩展过程、裂纹前缘应力强度因子分布以及裂纹尖端的扩展长度随扩展步的变化,并将数值模拟结果与室内试验进行对比,验证了数值模拟的合理性。计算结果表明:①最大拉应力准则及M积分在岩石裂纹扩展中的优越性得以体现,可以解决岩石三维断裂问题,计算结果可靠;②预制裂纹的角度越大,Ⅱ型分量也就越大,翼裂纹与原预制裂纹的夹角也越大;③应力强度因子呈现预制裂纹中间数值较大而靠近试件表面较小的规律,预制裂纹倾角越大,Ⅰ型应力强度因子越大,而Ⅱ型应力强度因子呈现先增大后减小的规律;④裂纹前缘的扩展长度随扩展步呈现线性增大的趋势,Ⅱ型分量越大,裂纹的扩展速率越慢,Ⅰ型的裂纹扩展的速率最快。     

混凝土断裂韧度的试验研究

本文以水泥净浆、砂浆、不同粒径(5～80毫米)的卵石混凝土、碎石混凝土和钢纤维卵石混凝土等五种材料,用紧凑拉伸、四点弯曲和不同尺寸(5×5×22～50×50×220厘采)的三点弯曲等三种试件形式以及不同裂纹深度等方面进行了混凝土断裂韧度的系列试验。结果表明水泥混凝土类材料(钢纤维卵石混凝土例外)是切口敏感性材料,线弹性断裂力学可以应用于上述材料中。混凝土类材料在单一外荷载作用下,不存在亚临界裂纹扩展,其断裂是突发性的,而断裂韧度也像其强度、弹性模量等力学指标一样随骨料粒径及试件尺寸而变化。Weibull脆性破坏统计理论可以应用于混凝土类材料的强度及断裂韧度值的分析中。     

应力比对钢纤维高强混凝土梁疲劳寿命影响的试验研究

通过对钢纤维钢筋高强混凝土梁不同应力比的弯曲疲劳荷载试验,研究了试件的疲劳寿命及疲劳强度。根据不同应力比作用下梁试件的疲劳寿命 N ,得出本次试件梁的 S － N 曲线,裂缝开展规律。应用 Miner 理论和科尔顿－多兰（Corten －Dolan）公式进行疲劳损伤计算、疲劳寿命分析及预测,最后采用断裂力学理论分析裂缝开展规律以预测疲劳寿命,并提出裂缝开展宽度计算公式。     

基于扩展有限元法的混凝土三点弯曲梁裂缝扩展模拟研究

扩展有限元法(X-FEM)是一种研究裂纹扩展的有效路径,其基于单元分解的思想引入了加强函数,避免了在处理非连续问题时对网格重新划分。利用扩展有限元法模拟了混凝土三点弯曲梁开裂的全过程,得到了三点弯曲梁在不同缝高比、不同试件厚度条件下的荷载-位移曲线(P-CMOD),结合线性叠加原理和双K断裂准则计算其断裂参数,同时对这些参数进行比较分析。对不同距离偏置裂缝三点弯曲梁进行数值模拟,分析了初始裂缝位置对裂纹发展规律和承载力的影响。通过与已有试验得到的断裂规律进行比较,结果表明:起裂荷载和失稳荷载随缝高比增大而减小;随着试件厚度增大,起裂荷载和失稳荷载随之增大,但起裂韧度和失稳韧度没有明显变化;数值模拟结果符合试验的断裂规律,验证了扩展有限元的合理性。     

小骨料混凝土双K断裂参数的试验测定

双K断裂模型以起裂韧度和失稳韧度来描述混凝土裂缝扩展过程，《水工混凝土断裂试验规程》将双K断裂模型作为该规程的基本理论依据，并将该模型的双K断裂参数作为试验规程要求测定的基本断裂参数。为配合该规程的制定，本文进行了19个三点弯曲梁试件和25个楔入劈拉试件共43个试件的断裂试验，对小骨料混凝土双K断裂参数的起裂韧度和失稳韧度进行直接试验测定。所有试件均为同批浇注相同级配，最大骨料粒径为10mm，试验中采用了电阻应变片法作为确定起裂荷载的参考。结果表明，起裂荷载与最大荷载之比为0.67～0.71，起裂韧度与失稳韧度之比为0.45～0.50，变化较稳定；楔入劈拉试件高度大于等于400mm、三点弯曲梁试件高度大于等于200mm时，起裂韧度与失稳韧度基本为常数，但同组试件之间具有一定的离散性；两种试件形式的韧度值有一定的差异。根据本文试验数据计算得到的裂缝尖端开口位移临界值较断裂韧度参数更容易受到试件尺寸的影响，楔入劈拉试件高度大于600mm时，其值为0.056～0.070mm；三点弯曲梁试件高度大于300mm时，其值为0.040～0.047mm，比较稳定。     

玻璃纤维聚合物筋混凝土梁裂缝和挠度的特点及计算方法

通过62根玻璃纤维聚合物筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的弯曲试验，探讨了玻璃纤维聚合物筋混凝土梁的正截面受力性能。以这些试验结果为基础，本文重点分析了玻璃纤维聚合物筋类型、配筋率对裂缝间距、宽度以及梁挠度的影响，建议了适合于玻璃纤维聚合物筋混凝土梁特点的裂缝宽度和挠度的计算方法。