混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程区及裂缝扩展过程数值模拟

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq231582
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
断裂过程区(FPZ)的存在使得线弹性断裂理论不再适用于混凝土结构断裂问题的计算。因此混凝土断裂过程区的性质研究是揭示混凝土结构断裂机理的一个基础性课题。Ⅰ-Ⅱ复合型断裂作为实际工程中常见的一种断裂形式,其FPZ的特性研究受到国际学术界的广泛注意。但由于Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的复杂性,目前关于Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程中FPZ特性的研究还比较少。基于此,本文采用试验测量了混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程区,并对考虑FPZ影响的Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程进行了数值模拟。本文所做的主要工作和结论如下:  (1)基于数字图像相关法测量了尺寸分别为700mm×150mm×40mm,580mm×120mm×40mm,460mm×90mm×40mm和340mm×60mm×40mm的混凝土四点剪切梁试件在试验加载过程中断裂过程区尺寸变化和FPZ的张开位移、剪切位移。结果表明:Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程中,FPZ内的张开位移沿裂缝扩展方向均匀减小而剪切位移则在FPZ的前半部分迅速减小,而在后半部分减小较为缓慢;预制裂缝尖端剪切位移与张开位移的比值随着FPZ长度的增加而减小;峰值荷载对应的Ⅰ-Ⅱ复合型FPZ长度随着试件高度的增加而增加,但在此时刻FPZ长度与竖向初始韧带长度的比值在0.365左右;  (2)基于最大周向应力准则和最大拉应变准则提出了适用于判断混凝土断裂过程的裂缝扩展准则。为了比较扩展准则的适用性,采用有限元法计算了高度分别为60mm、90mm、120mm、150mm的混凝土四点剪切梁的裂缝扩展路径及荷载-裂缝口剪切位移曲线(P-CMSD)并与试验结果进行了比较。结果表明:基于两种破坏准则得到的裂缝扩展准则计算所得P-CMSD曲线基本重合,且均与试验曲线吻合良好;但基于最大周向应力准则的裂缝扩展准则预测的裂缝扩展轨迹与试验裂缝扩展轨迹吻合的更好。基于最大周向应力准则的裂缝扩展准则更适合于混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂分析。
其他文献
学位
近年来在全世界范围内频繁发生强烈地震,地震的发生对结构产生严重破坏,造成严重的人员伤亡和财产损失。而我国又是一个地震多发国家,在城市中大量的RC框架结构是地震作用时
温拌沥青混合料是一种“绿色环保型”的新型沥青混合料,它的生产及施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,同时又能保持和热拌沥青混合料基本相同的使用品质。温拌沥
预制装配式混凝土剪力墙结构具有良好的应用价值和发展前景,是未来建筑结构的发展趋势,近年来我国对预制装配式结构抗震性能的研究的投入不断增加。然而,历次地震震害和大量
学位
悬索桥——桥梁家族中跨越能力最强的桥型之一,悬索桥以其整体造型美观和施工快捷等优势而广受欢迎,享有“桥梁皇后”之美称,世界大跨径桥梁主要采用悬索桥。悬索桥的主要受
实际工程中,承重柱的支座、装配式柱的接头及空间刚架、网架或拱结构的铰支座等均存在局部承压情况。国内外学者已对局部承压钢管混凝土柱的力学性能进行了较为深入的试验研
北岭地震之后,人们发现传统钢框架梁柱连接发生了大量的脆性断裂。震后,国内外学者对改进钢结构节点展开了诸多的研究,目前,改进梁柱刚性连接受力性能的方法主要有梁端削弱式
在建的溪洛渡水电站为高拱坝全地下式厂房的大型水电站,坝高278m,工程规模巨大,坝区地层主要为二叠系上统峨眉山玄武岩(P2β)。通过实地调查表明,坝区玄武岩中存在倾角平缓的层间
Rayleigh波具有许多重要的特性,在地球物理学,地震工程,和岩土工程等领域有着重要的价值。尤其在勘查领域,随着我国经济社会的快速发展,大范围、大面积的岩土工程地质勘查项