基于CT图像的混凝土单轴压缩裂隙与应变场分析

发布时间：2018-03-24 20:33

  本文选题：混凝土　切入点：单轴压缩　出处：《建筑材料学报》2016年03期

【摘要】：利用X射线计算机层析术(CT)对混凝土试件单轴压缩过程进行原位扫描,获得了不同荷载下试件的CT图像.通过对CT图像进行分析,获得了灰度均值及其均方差、孔隙率和计盒维数随荷载变化的规律.结合数字体散斑法(DVSP)获得了试件内部三维位移场与应变场.结果表明:试件内部不同尺度裂隙的发展导致灰度均值及其均方差、孔隙率和计盒维数发生相应的变化,灰度均值及其均方差可以揭示小于CT尺度裂隙的发展规律,孔隙率和计盒维数更适用于描述大于CT尺度裂隙的特征.试件内部的位移场与应变场能够直观地揭示出小于CT尺度微裂隙引起的应变局部化区域的产生及发展过程,为混凝土细观破坏机理研究提供了新方法.
[Abstract]:The CT images of concrete specimens under different loads were obtained by in-situ scanning of concrete specimens under uniaxial compression by means of X-ray computed tomography (CTT). By analyzing the CT images, the mean value of gray scale and its mean square deviation were obtained. The variation of porosity and box-counting dimension with load. The three-dimensional displacement field and strain field of the specimen were obtained by using the digital bulk speckle method (DVSPs). The results show that the development of cracks at different scales in the specimen leads to the mean gray scale and its mean square deviation. The porosity and box-counting dimension change correspondingly. The grayscale mean and its mean square deviation can reveal the development law of cracks smaller than CT scale. Porosity and box-counting dimension are more suitable for describing the characteristics of fractures larger than CT scale. The displacement field and strain field inside the specimen can directly reveal the generation and development process of strain localization caused by micro-fractures smaller than CT scale. It provides a new method for the study of meso-failure mechanism of concrete.
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;北京城市学院城市建设学部;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51374211) 国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2013YQ240803) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2009QM02)
【分类号】：TU528

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本文编号：1659921