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水利工程论文-试件初始缝长对混凝土双K断裂参数的影响.doc

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水利工程论文-试件初始缝长对混凝土双K断裂参数的影响.doc

水利工程论文试件初始缝长对混凝土双K断裂参数的影响摘要本文采用尺寸为400MM400MM200MM,初始缝高比分别为02、04、05、06的楔入劈拉试件,应用线性渐近叠加原理,利用试验中测得的最大荷载PMAXCMODC计算了混凝土裂缝的亚临界扩展量ΔΑC,在此基础上利用虚拟裂缝模型并结合线弹性断裂理论,采用不同的闭合力方程计算了混凝土起裂断裂韧度KINIIC、失稳断裂韧度KUNIC及临界裂缝尖端张开位移CTODC结果表明,采用不同闭合力方程所计算的混凝土KINIIC值有所差异,但当试件缝高比大于或等于04时KINIIC及CTODC均与试件初始缝高比无关,而KUNIC值则与初始缝高比无关,这表明双K断裂参数及CTODC可以作为描述混凝土裂缝起裂、稳定扩展及失稳破坏全过程的材料常数。关键词混凝土裂缝断裂参数虚拟裂缝模型众多的研究结果表明,试件高度是影响混凝土断裂韧度KIC的主要因素,而造成KIC尺寸效应的主要原因是忽略了混凝土裂缝失稳断裂前亚临界扩展阶段。为此,文献1,2采用激光散斑及光弹贴片等测试技术研究了混凝土裂缝失稳断裂前的亚临界扩展过程,结果表明,混凝土裂缝是先由起裂、稳定扩展然后失稳破坏,当试件高度H10M时,其扩展量ΔΑC达210MM根据试验中测得的起裂荷载PINI、ΔΑC及最大荷载PMAX获得了与试件高度无关的起裂断裂韧度KINIIC及失稳断裂韧度KUNIC,据此提出了混凝土结构裂缝扩展的双K断裂准则,即当KIKINIIC时,裂缝起裂;当KINIICKI≤KUNIC时,裂缝稳定扩展;当KIKUNIC时,裂缝失稳扩展。然而,KINIIC、KUNIC是根据大型试件断裂试验中测得的,它要求测得混凝土的ΔΑC、PINI,这在普通实验室是难以做到的。为此,文献[3]采用虚拟裂缝模型并结合线弹性断裂理论通过迭代计算了混凝土ΔΑC,并得到了当试件高度H400MM时,KINIIC、KUNIC及临界裂缝尖端张开位移CTODC值均与试件高度无关的结论。然而在以上的研究中,均未考虑混凝土初始缝高比Α0/H的影响。因此本文采用尺寸400MM400MM200MM,Α0/H比分别为02、04、05、06的楔入劈拉试件研究Α0/H对双K断裂参数KINIIC、KUNIC及CTODC的影响。1混凝土有效裂缝长度的确定由于混凝土在失稳断裂前存在着裂缝的稳定扩展阶段,使得失稳断裂前试件实际裂缝

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