采用荷载-裂缝张开口位移曲线确定混凝土三点弯曲梁的断裂能 被引量：26

1

作者 张秀芳 徐世烺 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期714-719,共6页

在采用荷载-裂缝口张开位移曲线确定断裂能思路的启发下,假设带缺口梁旋转点为等效虚拟裂缝的尖端点,根据旋转角和断裂功的概念,推导出了由三点弯曲梁试验测定的荷载-裂缝口张开位移曲线计算断裂能的计算公式,进行了不同高度的三点弯曲... 在采用荷载-裂缝口张开位移曲线确定断裂能思路的启发下,假设带缺口梁旋转点为等效虚拟裂缝的尖端点,根据旋转角和断裂功的概念,推导出了由三点弯曲梁试验测定的荷载-裂缝口张开位移曲线计算断裂能的计算公式,进行了不同高度的三点弯曲梁断裂试验,使用新公式计算了断裂能。结果表明,在试验范围内由荷载-裂缝口张开位移曲线计算的断裂能接近于采用RlLEM方法确定的断裂能,且变化较为稳定,可认为不存在尺寸效应。 展开更多

关键词 裂缝口张开位移 断裂能 三点弯曲梁 旋转角 尺寸效应

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基于数字图像相关法的两类岩石断裂特征研究 被引量：27

2

作者 纪维伟 潘鹏志 +2 位作者 苗书婷 苏方声 杜梦萍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2299-2305,共7页

岩石破坏时的临界断裂特征,如过程区长度,裂缝口张开位移是运用断裂力学解决岩石断裂问题的关键所在。传统测量方法,如应变片、直线位移传感器无法获得岩石破坏时的全场变形,因此,也无法准确地获得上述断裂特征。数字图像相关法是一种... 岩石破坏时的临界断裂特征,如过程区长度,裂缝口张开位移是运用断裂力学解决岩石断裂问题的关键所在。传统测量方法,如应变片、直线位移传感器无法获得岩石破坏时的全场变形,因此,也无法准确地获得上述断裂特征。数字图像相关法是一种光学的变形测量方法,其通过试样表面的数字图像采集及相关计算,能够获得岩石破裂过程各个阶段的高精度全场变形特征。利用该试验手段,对两类岩石,即相对较硬的大理岩和相对较软的黄砂岩开展了一系列半圆盘三点弯曲断裂试验并获得了岩石断裂时的临界变形场,对变形场进行分析,从而确定了两类岩石破坏时临界特征、过程区长度及裂缝口张开位移。结果表明,大理岩的断裂过程区长度明显小于黄砂岩的断裂过程区长度,峰值时黄砂岩COD的值均大于相同裂纹长度的大理岩,而较软岩的力学行为更容易受边界效应的影响。上述研究有助于进一步了解不同类型岩石的断裂发展过程并采用相应的方法来解决岩石破裂问题。 展开更多

关键词 岩石 临界断裂特征 过程区长度 裂缝口张开位移 数字图像相关法

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环氧沥青混凝土裂纹起裂与失稳扩展的临界特征 被引量：13

3

作者 钱振东 王江洋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期96-103,共8页

为了获取环氧沥青混凝土的裂纹起裂与失稳扩展临界点,重构了环氧沥青混凝土非均质(集料、砂浆和空隙)多层次(矿料级配)结构三维虚拟试件,采用离散元方法实施了单边切口小梁虚拟三点弯曲试验,借助数字摄像法捕捉了室内小梁试件表面裂纹... 为了获取环氧沥青混凝土的裂纹起裂与失稳扩展临界点,重构了环氧沥青混凝土非均质(集料、砂浆和空隙)多层次(矿料级配)结构三维虚拟试件,采用离散元方法实施了单边切口小梁虚拟三点弯曲试验,借助数字摄像法捕捉了室内小梁试件表面裂纹发展情况,分析了裂缝发展过程中裂缝尖端张开位移(CTOD)和裂缝口张开位移(CMOD)之间的变化关系。研究结果表明:裂尖张开位移δ25参数的使用为理解实际流入断裂带用于裂缝扩展的那部分能量开辟了一条新思路;裂缝尖端张开位移和裂缝口张开位移关系曲线的两个转折点描述了裂缝起裂和临界失稳扩展状态,环氧沥青混凝土断裂过程中裂缝的扩展经历了起裂、稳定扩展和失稳扩展3个阶段;δ25-CMOD曲线分析法可以作为研究沥青混凝土材料断裂行为的辅助手段。 展开更多

关键词 环氧沥青混凝土 三维离散元方法 虚拟断裂试验 裂尖张开位移 裂缝口张开位移

原文传递

钢纤维混凝土K_(ⅠC)计算公式初探 被引量：10

4

作者 程秀菊 朱为玄 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期452-454,共3页

通过对钢纤维混凝土一组典型试验数据的分析,发现按ASTM建议的公式计算钢纤维混凝土的KⅠC,所得结果不能真正反映钢纤维混凝土的断裂特性.为此,从理论上分析了考虑缝端前缘断裂过程区的必要性,并应用双K断裂准则导出了钢纤维混凝土KⅠC... 通过对钢纤维混凝土一组典型试验数据的分析,发现按ASTM建议的公式计算钢纤维混凝土的KⅠC,所得结果不能真正反映钢纤维混凝土的断裂特性.为此,从理论上分析了考虑缝端前缘断裂过程区的必要性,并应用双K断裂准则导出了钢纤维混凝土KⅠC的计算公式. 展开更多

关键词 钢纤维混凝土 双K断裂准则 裂缝口张开位移 有效长度 断裂韧度

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长期恒荷载作用下混凝土断裂过程的时变特性 被引量：2

5

作者 陆瀛鹏 高洪波 +1 位作者 徐世烺 韩小燕 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期141-151,共11页

大体积混凝土结构的时变断裂行为关系到结构的安全。为研究在长期恒荷载作用下混凝土的时变断裂特性,采用三种尺寸的楔入式紧凑拉伸试件,进行了荷载水平为85%最大荷载的恒定荷载作用下的时变断裂试验。试验结果表明,时变裂缝口张开位移... 大体积混凝土结构的时变断裂行为关系到结构的安全。为研究在长期恒荷载作用下混凝土的时变断裂特性,采用三种尺寸的楔入式紧凑拉伸试件,进行了荷载水平为85%最大荷载的恒定荷载作用下的时变断裂试验。试验结果表明,时变裂缝口张开位移、时变裂缝尖端张开位移与时变裂缝口张开速率均呈现出减速、稳定发展和加速破坏三个阶段的发展特征。与单调加载静态断裂试验相比,在试件尺寸相同时,时变断裂试验的临界裂缝口张开位移更大。时变裂缝口张开位移与时变裂缝尖端张开位移具有较强的线性相关性。裂缝张开位移与裂缝扩展长度间的几何关系较好符合铰链模型。 展开更多

关键词 时变特性 时变断裂 裂缝口张开位移 裂缝口张开速率 裂缝尖端张开位移 裂缝扩展长度

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高温后混凝土的裂缝张开位移 被引量：1

6

作者 俞可权 商兴艳 陆洲导 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1653-1657,1766,共6页

进行了高温后混凝土楔入劈拉法断裂试验,研究裂缝扩展全过程中裂缝口张开位移与裂缝尖端张开位移之间的关系.根据裂缝口张开位移-裂缝尖端张开位移曲线判断起裂荷载,并与采用荷载-裂缝口张开位移判断的起裂荷载进行比较,两者能较好吻合... 进行了高温后混凝土楔入劈拉法断裂试验,研究裂缝扩展全过程中裂缝口张开位移与裂缝尖端张开位移之间的关系.根据裂缝口张开位移-裂缝尖端张开位移曲线判断起裂荷载,并与采用荷载-裂缝口张开位移判断的起裂荷载进行比较,两者能较好吻合.采用两参数和铰链模型由实测裂缝口张开位移值计算裂缝尖端张开位移,并与试验尖端张开位移值进行比较,发现两参数模型更为准确.确定高温后混凝土楔入劈拉试件裂缝尖端张开位移与裂缝扩展长度的关系,两者呈指数关系. 展开更多

关键词 高温后混凝土 楔入劈拉法 裂缝尖端张开位移 裂缝口张开位移 起裂荷载

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CFRC梁在三点弯曲荷载作用下电阻与CMOD关系 被引量：1

7

作者 姚武 钟文慧 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期227-230,共4页

研究了不同碳纤维掺量的CFRC(碳纤维水泥基材料)梁在三点弯曲荷载作用下其电阻变化与CMOD(裂缝口张开位移)的关系.试验研究发现,峰值荷载前CFRC梁的电阻—CMOD曲线均出现明显的转折点.当碳纤维掺量为胶凝材料质量的0.1%时,电阻—CMOD曲... 研究了不同碳纤维掺量的CFRC(碳纤维水泥基材料)梁在三点弯曲荷载作用下其电阻变化与CMOD(裂缝口张开位移)的关系.试验研究发现,峰值荷载前CFRC梁的电阻—CMOD曲线均出现明显的转折点.当碳纤维掺量为胶凝材料质量的0.1%时,电阻—CMOD曲线表现出三个不同的变化阶段,其中第一个转折点接近峰值荷载点.而碳纤维掺量达到胶凝材料质量的0.2%和0.3%时,电阻—CMOD曲线则呈现两个变化阶段,并且转折点随着碳纤维掺量的增加逐渐远离峰值荷载点.电阻—CMOD曲线的第二阶段为线性变化过程,其中碳纤维掺量为0.2%时,CFRC材料的灵敏系数最高. 展开更多

关键词 碳纤维水泥基材料 三点弯曲 电阻 裂缝口张开位移

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基于ESPI技术的混凝土单轴拉伸断裂特性研究

8

作者 龙津润 赵炳震 +1 位作者 陈红鸟 许应杰 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第12期4263-4272,共10页

为了研究混凝土的拉伸断裂特性,对带有预制切口的C80高强混凝土棱柱体进行单轴拉伸试验,采用电子散斑干涉(ESPI)技术测量棱柱体表面的场位移等信息,分析加载过程得到混凝土的断裂参数以及断裂特性等。为进行对比分析,本次试验还采用线... 为了研究混凝土的拉伸断裂特性,对带有预制切口的C80高强混凝土棱柱体进行单轴拉伸试验,采用电子散斑干涉(ESPI)技术测量棱柱体表面的场位移等信息,分析加载过程得到混凝土的断裂参数以及断裂特性等。为进行对比分析,本次试验还采用线性位移计和夹式位移计测量试件的变形程度。对比结果表明ESPI技术的测量结果与夹式位移计结果吻合较好,证实了ESPI技术用于测量混凝土表面位移场的精确性和可行性。分析得到:初裂点应力约为峰值应力的82%;峰值下裂缝口张开位移(CMOD)为11μm,结合公式得到混凝土在单轴拉伸下的断裂韧度约为0.41 MPa·m^(1/2),断裂能约为24.71 N/m;利用两种拟合公式对试验应力-应变关系进行拟合,得到了较好的拟合结果。最后,通过不同加载步骤下ESPI技术测得的位移云图分析裂缝口张开位移随试件宽度的变化规律,得到了单轴拉伸下的裂纹扩展规律。 展开更多

关键词 高强混凝土 ESPI 单轴拉伸试验 断裂特性 裂缝口张开位移 裂缝长度

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基于能量理论的混凝土梁裂缝口张开位移分析

9

作者 余学芳 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第1期126-127,130,共3页

混凝土结构在未使用之前往往已经存在裂缝,在外荷载作用下,混凝土内部微裂缝会不断产生、扩展,成为混凝土破坏的根源,因此有必要计算混凝土已有裂缝口的张开位移。应用基于能量理论的裂缝扩展准则和虚拟裂缝模型,通过编程来模拟混凝土... 混凝土结构在未使用之前往往已经存在裂缝,在外荷载作用下,混凝土内部微裂缝会不断产生、扩展,成为混凝土破坏的根源,因此有必要计算混凝土已有裂缝口的张开位移。应用基于能量理论的裂缝扩展准则和虚拟裂缝模型,通过编程来模拟混凝土梁混合裂缝的扩展,对于混凝土梁裂缝口张开位移的计算是有效的;切口深度增大时,裂缝口张开位移增大;弹性模量增大时,裂缝口张开位移减小,混凝土的抗裂性能得到加强。 展开更多

关键词 混凝土梁 能量准则 虚拟裂缝模型 切口深度 裂缝口张开位移

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混杂纤维混凝土带切口梁的跨中挠度与裂缝口张开位移研究

10

作者 夏冬桃 吴伟波 熊思慧 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2017年第7期40-44,51,共6页

选用总体积掺量不超过1%的钢纤维(SF)、塑钢纤维(MPF)和聚丙烯单丝纤维(PF),进行混杂纤维混凝土带切口梁三点弯曲试验,通过荷载-挠度曲线分析了纤维混杂方式和掺量对混凝土弯曲韧性的影响,对裂缝口张开位移-挠度曲线进行线性拟合,初步... 选用总体积掺量不超过1%的钢纤维(SF)、塑钢纤维(MPF)和聚丙烯单丝纤维(PF),进行混杂纤维混凝土带切口梁三点弯曲试验,通过荷载-挠度曲线分析了纤维混杂方式和掺量对混凝土弯曲韧性的影响,对裂缝口张开位移-挠度曲线进行线性拟合,初步探究了基于荷载-裂缝口张开位移曲线的弯曲韧性评价方法。研究结果表明:三元混杂纤维增强混凝土具有较素混凝土、单掺及二元混杂纤维混凝土更优的弯曲韧性,基于弯曲韧性的最优混杂组合为0.7%SF、0.19%MPF、0.11%PF;跨中挠度δ与裂缝口张开位移呈较好的双折线关系,由基于荷载-挠度曲线的弯曲韧性评价方法得出的结论,与由基于荷载-裂缝口张开位移曲线的弯曲韧性评价方法得出的结论一致,通过荷载-裂缝口张开位移曲线对混杂纤维混凝土的弯曲韧性进行评价是可行的。 展开更多

关键词 混杂纤维 带切口梁 跨中挠度 裂缝口张开位移 弯曲韧性

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长期恒荷载作用下混凝土时变断裂试验研究 被引量：4

11

作者 韩小燕 高洪波 +1 位作者 吴智敏 马鹏 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期223-231,共9页

服役中的大体积混凝土结构处在长期荷载作用下,与服役时间相关的时变断裂问题直接关系到结构的安全。采用标准三点弯曲梁试件,分别施加约0.7Pmax、0.75Pmax、0.8Pmax、0.85Pmax、0.95Pmax的恒定荷载进行长期加载,试验测得在不同恒荷载... 服役中的大体积混凝土结构处在长期荷载作用下,与服役时间相关的时变断裂问题直接关系到结构的安全。采用标准三点弯曲梁试件,分别施加约0.7Pmax、0.75Pmax、0.8Pmax、0.85Pmax、0.95Pmax的恒定荷载进行长期加载,试验测得在不同恒荷载水平下的时变裂缝口张开位移CMOD(t)。试验结果表明,CMOD(t)在持载阶段不断增大,CMOD(t)-t曲线呈现出三个阶段特征:第一阶段,CMOD(t)快速增大而裂缝口张开速率CMOR(t)逐渐减小;第二阶段,CMOD(t)增大而CMOR(t)几乎不变;第三阶段,CMOD(t)和CMOR(t)都快速增大直至试件断裂破坏。与不考虑时间相关性的单调加载静态断裂试验相比,时变断裂试验的临界裂缝口张开位移CMOD(tc)偏大;随着恒荷载水平的增大,时变断裂临界裂缝口张开位移CMOD(tc)减小且接近单调加载静态断裂的临界裂缝口张开位移。对于不同恒荷载水平的试件,其时变断裂寿命tcr随着长期恒荷载水平的增大而减小,且时变断裂寿命与荷载比P/Pmax成指数关系。 展开更多

关键词 时变断裂 时变裂缝口张开位移 时变裂缝口张开速率 时变断裂临界裂缝口张开位移 时变断裂寿命

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基于临界裂缝口张开位移的混凝土试件最大荷载的优化设计

12

作者 王雪琴 王林 《混凝土》 CAS 北大核心 2016年第9期41-44,共4页

将最大荷载和临界裂缝口张开位移在混凝土失稳断裂点处结合起来,以一个量化数学模型同时评价构件的安全性和裂缝的稳定性。以双G断裂模型为理论基础,通过混凝土三点弯曲梁和楔入劈拉试件的断裂试验,运用最小二乘原理和交叉检验方法进行... 将最大荷载和临界裂缝口张开位移在混凝土失稳断裂点处结合起来,以一个量化数学模型同时评价构件的安全性和裂缝的稳定性。以双G断裂模型为理论基础,通过混凝土三点弯曲梁和楔入劈拉试件的断裂试验,运用最小二乘原理和交叉检验方法进行优化设计,建立了构件所能承受的最大荷载和临界裂缝口张开位移关系的量化数学模型。本模型基于弹性模量、试件高度、初始裂缝长度等参数。与断裂试验的实测结果相比较,模型的均方根精度在三点弯曲梁系列达到97.1%,在楔入劈拉试件系列达到93.9%,平均预测精度95.5%。利用该模型,可以在混凝土裂缝扩展中以失稳断裂为标准,对最大荷载进行优化设计并监测构件在使用过程中的可靠性。 展开更多

关键词 优化设计 最大荷载 临界裂缝口张开位移 混凝土试件

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