率相关的混凝土裂缝扩展全过程

发布时间：2020-12-19 06:56

　　目前,许多学者对静态条件下混凝土裂缝扩展过程进行了广泛研究,取得了系列成果。但是,众多混凝土结构常处于动态荷载的作用下,其断裂破坏过程与加载速率密切相关。因此,对率相关的混凝土Ⅰ型、Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展全过程的研究具有重要的实际意义。本文利用试验与数值模拟相结合的方法研究了不同加载速率下的混凝土Ⅰ型、Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展的全过程,主要工作和结论如下:（1）采用15根三点弯曲梁混凝土试件,进行了加载速率分别为0.012、0.12、1.2、12、120 mm/min下的混凝土Ⅰ型裂缝断裂试验,测得了裂缝扩展全过程中的峰值荷载、荷载-裂缝口张开位移曲线（P-CMOD曲线）、Ⅰ型起裂断裂韧度和断裂能等。在此基础上,基于以起裂韧度为参数的Ⅰ型裂缝扩展准则,采用有限元法模拟了各加载速率下Ⅰ型裂缝扩展的全过程,并将准则计算结果与试验结果进行比较研究。结果表明,在不同加载速率下准则计算的P-CMOD曲线均与试验结果吻合良好,峰值荷载相对误差均在8%以内;混凝土Ⅰ型起裂断裂韧度和断裂能与加载速率的对数呈线性正相关;随加载速率的提高,峰值荷载均有明显增加,峰值荷载对应的CMOD_C也呈... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 混凝土裂缝模型
        1.2.1 离散裂缝模型
        1.2.2 弥散裂缝模型
    1.3 混凝土Ⅰ型裂缝扩展准则研究进展
    1.4 混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展准则研究进展
    1.5 动态荷载下混凝土Ⅰ型裂缝扩展过程研究进展
    1.6 动态荷载下混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程研究进展
    1.7 本文主要研究内容
2 率相关的混凝土Ⅰ型裂缝扩展全过程
    2.1 引言
    2.2 试件设计
        2.2.1 试件型式
        2.2.2 试验材料
    2.3 试验过程
    2.4 试验结果及分析
        2.4.1 不同加载速率下的混凝土力学性能参数
        2.4.2 不同加载速率下的混凝土Ⅰ型断裂参数
        2.4.3 不同加载速率下三点弯曲梁的荷载-裂缝口张开位移全曲线
    2.5 率相关的混凝土Ⅰ型裂缝扩展过程数值模拟
        2.5.1 混凝土Ⅰ型裂缝扩展准则
        2.5.2 数值模拟原理与过程
        2.5.3 数值模拟结果与试验结果比较分析
        2.5.4 不同加载速率下的断裂过程区长度变化
R阻力曲线">        2.5.5 不同加载速率下的K_R阻力曲线
    2.6 本章小结
3 率相关的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展全过程
    3.1 引言
    3.2 试件设计
        3.2.1 试件型式
        3.2.2 试验材料
        3.2.3 试件制作
    3.3 试验过程
    3.4 试验结果及分析
    3.5 率相关的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程数值模拟
        3.5.1 混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展准则
        3.5.2 数值模拟原理与过程
        3.5.3 数值模拟结果与试验结果比较分析
        3.5.4 不同加载速率下的断裂过程区长度变化
    3.6 讨论
    3.7 本章小结
4 结论与展望
    4.1 本文工作总结
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土Ⅰ型裂缝扩展准则比较研究[J]. 王璀瑾,董伟,王强,吴智敏,曲秀华.  工程力学. 2016(05)
[2]混凝土双K断裂韧度的率相关性[J]. 张秀芳,胡少伟,胡晓威.  水利学报. 2016(10)
[3]自密实轻骨料混凝土断裂全过程分析[J]. 吴熙,范兴朗,吴智敏.  水利水电科技进展. 2014(06)
[4]全级配混凝土Ⅰ型裂缝扩展全过程数值模拟[J]. 董伟,肖魁,何化南,吴智敏.  工程力学. 2013(04)
[5]混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展准则及扩展全过程的数值模拟[J]. 吴智敏,董伟,许青.  水利学报. 2009(02)
[6]混凝土Ⅰ型裂缝扩展准则及裂缝扩展全过程的数值模拟[J]. 吴智敏,董伟,刘康,杨树桐.  水利学报. 2007(12)
[7]混凝土复合型裂缝最大拉应变断裂准则[J]. 邓宗才,卢云斌,李宗利,娄宗科.  西北农业大学学报. 1999(01)
[8]混凝土Ⅰ－Ⅱ复合型断裂判据研究[J]. 许斌,江见鲸.  工程力学. 1995(02)

博士论文
[1]混凝土裂缝扩展过程中断裂过程区的特性研究[D]. 荣华.大连理工大学 2012

硕士论文
[1]混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展准则比较研究[D]. 唐旭超.大连理工大学 2017
[2]混凝土I-II复合型断裂过程区及裂缝扩展过程数值模拟[D]. 董立恒.大连理工大学 2016



本文编号：2925475