运用断裂力学分析碾压混凝土坝表面裂缝

碾压混凝土坝在施工和运行过程中可能存在许多表面裂缝,在遇温度骤降(寒潮侵袭或坝体挡水等)时,可能使已有裂缝进一步扩展.运用断裂力学分析的方法,进行了初步探讨,提出一种判断裂缝稳定性的方法,当遇温度骤降时,裂缝深度超过临界裂缝深度Lc时,表面裂缝将发生扩展;当超过裂缝稳定扩展深度Lα时,裂缝将发生不稳定扩展.以工程实例对这种方法的运用进行了论述,具有一定的现实意义.     

运用断裂力学对碾压混凝土坝表面裂缝稳定性的分析研究

碾压混凝土坝在施工和运行过程中可能存在许多表面裂缝，遇温度骤降（寒潮侵袭或坝体挡水等）时，可能使裂缝进一步扩展。本文运用断裂力学分析的方法，进行了初步探讨，提出一种判断裂缝稳定性的方法，遇温度骤降当裂缝深度超过临界裂缝深度LC时，表面裂缝将发生扩展；当超过裂缝稳定扩展深度La时，裂缝将发生不稳定扩展。最后本文运用了一个工程实例来说明这种方法可以运用于工程实际，指导工程施工和运行，具有一定的现实意义。     

钢筋混凝土简支型矩形渡槽断裂强度及寿命的断裂力学分？…

用断裂力学的方法对钢筋混凝土简支简支型矩形渡槽的断裂强率及寿命进行了简化分析，同时给出了简支型矩形渡槽的断裂强度及寿命估算公式，并对裂纹扩展的原因及渡槽寿命问题进行初步分析。结果表明：采用摩擦系数小的支座有助于延长渡槽的寿命；用增加钢筋的方式来延长渡槽寿命的做法在经济上是不合算的。     

蜗壳外围混凝土裂缝稳定性分析

根据某水电站蜗壳外围混凝土非线性静力有限元计算结果,确定了裂缝分布范围和长度。应用ANSYS有限元软件建立了带裂缝的蜗壳管节模型,引入混凝土断裂力学概念,在裂缝尖端设置应力奇异单元。计算分析表明:蜗壳外围混凝土裂缝在荷载作用下主要是I-II复合型裂缝;蜗壳结构在正常运行期间裂缝稳定;在最大内水压力作用下和蜗壳检修期间部分裂缝会继续发展,应予以注意。     

钢筋混凝土简支型矩形渡槽断裂强度及寿命的断裂力学分析初探

用断裂力学的方法对钢筋混凝土简支型矩形渡槽的断裂强度及寿命进行了简化分析,同时给出了简支型矩形渡槽的断裂强度及寿命估算公式,并对裂纹扩展的原因及渡槽寿命问题进行初步分析．结果表明：采用摩擦系数较小的支座有助于延长渡槽的寿命;用增加钢筋的方式来延长渡槽寿命的做法在经济上是不合算的．     

钢筋混凝土三点弯曲梁断裂韧度计算模型

基于虚拟裂缝模型,针对钢筋混凝土试件在三点弯曲作用下开裂截面的受力特征,在合理假定的前提下,给出了一种计算钢筋混凝土三点弯曲梁的失稳断裂韧度的解析方法。然后,应用该方法计算了初始缝高比 α₀（初始裂缝长度与试件高度的比值）分别为0.2,0.3,0.4,0.5的三点弯曲试件的最大荷载和临界有效裂缝长度,进而求得了钢筋混凝土三点弯曲梁的失稳断裂韧度。通过对计算结果与试验数据的误差分析,发现失稳断裂韧度最大误差为4.915%,说明这种方法可以较为准确地预测三点弯曲梁的失稳断裂韧度。在此基础上研究了初始缝高比 α₀对失稳断裂韧度的影响,发现失稳断裂韧度基本上不随 α₀ 变化,失稳断裂韧度可以作为材料常数,应用于裂缝扩展状态的判断。     

温度作用下蜗壳外围混凝土裂缝稳定性分析

大型直埋式蜗壳结构在温度作用下,外围混凝土裂缝受力条件复杂。以某水电站蜗壳结构为计算实例,应用ANSYS有限元软件建立了带裂缝的蜗壳管节模型,引入混凝土断裂力学。考虑温度变化作用,计算蜗壳结构在温度荷载作用下外围混凝土裂缝的应力强度因子,根据混凝土复合裂缝判据判断蜗壳外围混凝土裂缝的稳定性。计算结果表明,温度荷载对蜗壳外围混凝土裂缝稳定性影响较大。     

岩石、混凝土断裂力学在国内的进展

本文综述了岩石、混凝土断裂力学在我国的发展概况。文章共分四个部分:(一)阐述了岩石、混凝土断裂力学的发展过程;(二)介绍了混凝土断裂力学。由于混凝土断裂韧度是混凝土断裂力学的核心问题,因此在这里主要讨论了混凝土断裂韧度目前的研究水平和存在的主要问题;(三)介绍了岩石断裂力学。这里讨论的也是该学科的主要问题——岩石断裂韧性。最后概述了岩石、混凝土断裂力学在水利水电工程、工业民用建筑和矿山工程中的应用。     

钢筋混凝土三点弯曲梁裂缝扩展过程模拟

改进后的扩展有限元法位移函数能够更好地反映真实的裂缝尖端渐近位移场,而且无需后处理便可求得应力强度因子,从而为分析裂缝扩展过程提供了便利。为研究钢筋混凝土三点弯曲梁裂缝扩展过程的规律,采用改进后的扩展有限元方法模拟了不同配筋率和不同钢筋位置的三点弯曲梁。文中阐述了改进后扩展有限元法的基本原理,利用虚功原理推导了其支配方程,并介绍了钢筋混凝土三点弯曲梁的应力强度因子计算方法。研究表明:对于超筋结构,起裂断裂韧度与试件配筋率无关;钢筋处于临界位置时起裂韧度与失稳韧度均达到最小值0.567和1.666 9 MPa·m0.5,且钢筋贯穿裂缝时的断裂韧度小于钢筋未贯穿裂缝时的值,对含有宏观裂缝的结构进行锚杆加固时应将锚杆置于裂缝前端。     

混凝土试件四点加载剪切断裂试验研究

有关混凝土Ⅱ型断裂的试验研究是混凝土断裂问题中的热点和难点问题。通过6组24个四点剪切试件对裂缝的剪切扩展过程以及断裂韧度K_Ⅱc进行试验研究,由试件的荷载-应变(P-ε)曲线、荷载-时间(P-t)曲线和荷载-裂缝尖端滑移位移(P-CTSD)曲线,确定试件的破坏荷载、裂缝尖端混凝土应变以及裂尖滑移位移。试验中可见,试件裂缝扩展方向并不平行于剪力方向,而是从裂缝尖端扩展至近加载点附近,表现为倾斜裂缝。试验结果表明,混凝土试件的Ⅱ型断裂韧度K_Ⅱc变化范围为0.5～1.1(MPa·m^0.5)。K_Ⅱc随近加载点与预制缝之间的距离减小而增大;K_Ⅱc随初始缝高比的增大而增大。经分析可知,试验过程中形成加载的高窄剪力区容易引起混凝土的剪切断裂。     

裂纹尺寸对混凝土抗压强度的影响规律和动态断裂韧度计算方法研究

目前,学者普遍认为裂纹尺寸对混凝土抗压强度的影响不大,并采用较为复杂的方法计算混凝土动态断裂韧度。为全面分析混凝土内部缺陷对混凝土力学性能的影响,并简化动态断裂韧度的计算方法。文中利用线弹性断裂力学理论,探讨了裂纹尺寸对混凝土抗压强度的影响规律,研究表明,当分支裂纹间距一定时,混凝土抗压强度随裂纹尺寸的增大而降低。基于上述研究,给出了不同含水率下混凝土动态断裂韧度的近似计算方法。模型计算结果与宏观试验现象较为一致,表明文中计算模型可以较好地反映混凝土的动态断裂特性。     

钢筋混凝土断裂参数试验研究

按照三点弯曲梁断裂试验方法测得试件最大荷载、裂缝张口位移等参数,依据《水工混凝土断裂试验规程》计算出试件的断裂韧度值。分析了钢筋在混凝土中的限裂作用,同时利用声发射技术判断起裂点。试验结果表明:采用声发射振铃计数曲线、事件计数曲线、声发射能量曲线、振幅曲线判断起裂荷载具有较高的准确性;钢筋在混凝土试件中起到限裂作用,钢筋的位置对试件断裂韧度具有一定影响。     

部分翼缘加强型钢板混凝土连梁的有限元分析

通过Abaqus建立钢板混凝土连梁模型对原始实验[1]进行模拟分析,分析结果与原始实验吻合良好,有限元分析表明:钢板混凝土连梁的墙梁连接处钢板的边缘在剪拉应力的作用下率先进入屈服,而配有工字型截面的型钢混凝土连梁其翼缘并不能沿跨度全部发挥作用,因此提出了在钢板混凝土连梁的钢板端部增加翼缘板形成部分翼缘加强型钢板混凝土连梁的思想,为了探究这种新型组合连梁的加强翼缘的几何尺寸对模型的力学性能的影响,以翼缘板的长、宽、高建立三组有限元模型并进行分析,并通过有限元程序对其进行初步设计与分析。结果显示这种组合连梁在提高连梁承载力与改善钢板应力分布方面具有良好的效果,分析结果表明:增加翼缘长度、宽度与厚度对均能改善钢板应力分布,但增加翼缘厚度对改善应力分布效果不明显。随翼缘板的长度、宽度、厚度的增加,模型承载力以及梁端转角逐渐增大;但是随着翼缘厚度增加,模型承载力提高以及梁端转角增加效果不显著。更多还原     

碾压混凝土拱坝诱导缝的断裂力学分析

用断裂力学方法从局部分析了碾压混凝土拱坝诱导缝的设置问题，以含典型诱导缝的坝段为对象，讨论了缝长与缝间距对诱导缝作用的影响，并提出了两种新型诱导缝方案，即诱导缝斜向布置方案和尖头诱导板方案。     

钢筋临界锈胀力预测的断裂模型

应用混凝土断裂理论,通过断裂韧度与最大荷载的关系,建立了考虑混凝土结构初始缺陷和微裂缝影响的新的临界锈胀力预测模型;结合弹性力学和已有的研究成果,提出了依赖于所建立模型的,同时考虑界面间隙和钢筋锈损厚度的混凝土结构锈胀开裂耐久寿命预测方法,为钢筋混凝土结构锈蚀损伤耐久寿命预测提供了一种新的理论方法。对不同的初始裂缝长度,将预测值与实验结果进行比较,证实了预测模型的有效性。对临界锈胀力的影响因素分析发现。初始裂缝对锈胀开裂有显著影响。     

剪跨比对实腹型钢混凝土梁斜截面承载力的影响性分析

西安建筑科技大学自1985以来进行了一大批型钢混凝土梁试验(39个),通过试验研究了型钢混凝土梁的剪切受力机理、破坏形态、应力应变关系以及影响其抗剪强度的因素等,并结合国内外已有试验资料总结出一套关于型钢混凝土梁斜截面的计算分析理论。本文依据其已有理论通过Visual For-tran程序语言编译出来,利用所编程序分析实腹型钢混凝土梁的斜截面承载力Vu以及构成该斜截面承载力的混凝土抗剪能力部分Vc和型钢抗剪能力部分Va受剪跨比影响的变化规律、成因以及各组成部分的相同及差异性,旨在对已有理论深入和细化,并为后续实验提供参考研究。     

钢筋混凝土衬砌的裂缝监测与性态分析

介绍了监测衬砌裂缝可行的观测布置，并提出采用“衬砌截面应变是否呈线性分布”来评估裂缝的发展程度和衬砌的工作状态。此方法在山西引黄工程中结合自动化观测取得了成功，实时捕捉到若干处微裂缝在充水时迅速扩展的全过程。根据工程实际情况，还总结出微裂缝产生及继续扩展的临界值。研究发现，线性系数是混凝土微裂缝发展程度的有效指示器，为今后进一步研究洞室衬砌工作性态增加了一条新途径。