基于声发射特性下的含骨料混凝土裂隙演化特性及其统计损伤本构研究

为探讨含骨料混凝土的损伤裂隙演化特性，基于统计损伤理论的数值模拟手段，建立了含骨料混凝土有限元模型，得到了不同工况下的裂隙扩展过程、声发射规律和峰值强度变化，同时基于声发射数值结果定义了损伤度的概念。结果表明：不同工况下的裂隙演化呈现“X”型扩展，由“翼形裂纹”与“反翼形裂纹”共同组成；“翼裂纹”萌生及扩展主要破坏模式为拉伸破坏，“反翼裂纹”的萌生是由于剪切破坏而产生，随后扩展模式为拉剪复合破坏；预制裂纹的倾角越大，骨料含量百分比越大，则试样的峰值强度也越大，但是前者对混凝土抗压强度的增幅要小于后者；定义了损伤度的概念，加载过程中混凝土的损伤变化经历4个阶段：线弹性变形阶段、裂纹萌生阶段、裂纹加速扩展阶段和损伤平稳发展阶段。骨料含量百分比越大，预制裂隙倾角越小，则最大损伤度越大，不同工况下的损伤度变化范围为0.85~0.94；骨料的破坏模式共分为4种，即偏转绕行、止裂、裂纹被骨料吸附和裂纹穿过骨料。本文数值模拟中偏转绕行是主要破坏模式。

Study on fracture evolution characteristics of concrete containing aggregate and its statistical damage constitutive model based on acoustic emission characteristics