相邻巷道围岩动态裂纹起裂与扩展行为研究

为研究冲击荷载下相邻巷道截面周边岩体动态裂纹起裂与扩展的力学行为特性,借助新型数字激光动态焦散线实验系统,使用类岩石介质材料PMMA制作双截面巷道模型进行冲击实验,并基于ABAQUS数值模拟平台对裂纹扩展过程进行仿真。结果表明:当相邻截面预制裂纹偏转角度分别为45°、22.5°、0°、-22.5°、-45°时,裂纹起裂时的动态应力强度因子不同。裂纹起裂后的动态应力强度因子变化有一个“平台段”,持续时间为160 μs左右; 当右侧裂纹逐渐远离左侧截面时,左侧裂纹起裂后的扩展速度会有所增大。双截面巷道动态裂纹起裂扩展时,相邻截面会在一定程度上影响动态应力强度因子和扩展速度。右侧裂纹尖端靠近左侧裂纹时,后者的起裂韧度降低,即较容易起裂。     

玄武岩纤维对活性粉末混凝土受压破坏的影响

采用三维数字图像相关方法（3D-DIC）对不同玄武岩纤维（BF）体积分数的玄武岩纤维-活性粉末混凝土（BF-RPC）进行单轴压缩破坏过程观测,分析破坏过程中BF-RPC裂纹扩展过程、损伤规律和破坏模式.结果表明：BF-RPC破坏过程可分为原生裂纹闭合、弹性变形、裂纹稳定扩展和裂纹加速扩展4个阶段;BF-RPC的损伤在扩容应变前较小且增长平缓,在扩容应变后迅速增长,在峰值破坏时随BF体积分数的增大而增大;BF体积分数影响BF-RPC的破坏模式,未掺入BF的活性粉末混凝土破坏模式为拉伸破坏,BF体积分数为0.5%和1.0%时,BF-RPC破坏模式均为拉剪破坏,BF体积分数为1.5%时,BF-RPC破坏模式为剪切破坏.     

弯折裂纹尖端应力强度因子值的近似计算方法EI北大核心CSCD

工程结构中存在着大量分布不均的弯折裂纹,对结构稳定性有较大影响。为了能够简单快速地得到弯折裂纹尖端应力强度因子(K)值,应用近似方法,将弯折裂纹近似为等效直裂纹,通过计算等效直裂纹尖端K值得到弯折裂纹尖端K值。在已有近似方法 (水平投影法)的基础上,提出了三种新的近似方法,分别为:垂线投影法、中心旋转法和连线法。新提出的三种近似方法与已有近似方法对比可知:优化了得到等效直裂纹的近似过程;修正和扩大了近似计算方法的适用范围。计算弯折裂纹的主裂纹尖端K时,当主裂纹与荷载方向垂直且次裂纹与荷载所在方向的夹角小于45°时,垂线投影法为最优近似方法;但当次裂纹与荷载所在方向的夹角大于45°时,中心旋转法为最优近似方法。计算弯折裂纹的次裂纹尖端K_(Ⅰ)时,水平投影法为最优近似方法,当计算弯折裂纹的次裂纹尖端K_(Ⅱ)时,在弯折裂纹主次裂纹长度比b/a<0.3范围内,垂线投影法、中心旋转法均优于水平投影法。与水平投影法相比,连线法更适用于计算主裂纹与荷载所在方向的夹角较小情况下的K_(Ⅱ)值。