基于改进的圆形紧凑拉伸法的混凝土断裂参数研究

发布时间：2024-05-30 03:53

　　改进的圆形紧凑拉伸法具有试件体积小,试验操作简便,适用于钻芯样品,方便对既有建筑物混凝土进行断裂性能检测评估等优点。因此本试验采用改进的圆形紧凑拉伸法开展了材料断裂性能测试及研究。计算理论采用徐世娘等人提出的双K、双G断裂模型。本文在国家自然科学基金(51378461)和浙江省杰出青年基金(LR16E080001)的支持下,首先验证这种新型试验方法的稳定性;随后研究了这种测试方法测得的双K、双G断裂韧度及其中间参量的尺寸效应;最后研究了钢纤维和碳纳米管对于RPC材料断裂性能的影响。采用混凝土材料浇筑了改进的圆形紧凑拉伸试件。试件直径分别为150mm、200mm、250mm和300mm,共计4组,16个试件。通过测定分析不同尺寸试件的双K、双G断裂参数的方差、变异系数的大小,比较了数据的离散性,验证了改进的圆形紧凑拉伸法的稳定性;随后对双K、双G断裂韧度及其中间参量的尺寸效应进行分析。发现起裂荷载Pini、峰值荷载Pmax、临界裂缝张开口位移CMODc、临界裂缝长度ac等中间参量均存在明显的尺寸效应,随着试件直径的增大而增大。当试件直径大于200mm时,在本次的试验范围内,起裂韧度KIC...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１虚拟裂缝模型理论

了混凝土在开裂时会在裂缝尖端形成微裂区。在微裂区内，由于骨料对基体的咬合桥联??作用，裂缝面仍然具有传递应力的能力，因此并不是真实的物理裂缝，而称为虚拟裂缝。??虚拟裂缝模型的示意图如图１．１所示。同时Ｈｉｌｌｅｒｂｏｒｇ还提出了虚拟裂缝提供的粘聚力的??大小与微裂区的变形成反比....

图１．３等效方法示意图??如图１．３所示，是两个几何形式完全相同的试件，分别记为试件１（左）和试件２（右）

?（ｂ）等玫线弹性断裂试件??图１．３等效方法示意图??如图１．３所示，是两个几何形式完全相同的试件，分别记为试件１（左）和试件２（右）。??其中试件１由黏聚材料如混凝土制成，试件２由线弹性材料制成。两者均以ＣＭＯＤ值控??制加载速率。假设在某一?ＣＭＯＤ时，试件１可以承受的荷载....

图１．４线性渐进叠加假没??双Ｋ断裂模型除了起裂韧度和失稳韧度幻ｆ外，还将它们两者的差值定义为黏??聚韧度Ｋ／ｃ

摸型提出了一个重要的理论——线性渐进叠加假设，该假设的前提是：（１）尸－ＣＭＯＤ曲??线的非线性由扩展裂缝前端的虚拟裂缝引起；（２）宏观裂缝的组成包括弹性自由裂缝和??等效弹性虚拟裂缝两部分组成。如图１．４所示，文献［３］和［１８－２０］给出了详细的理论推演，??４??

图１．５入劈拉法和三点弯曲梁法试验装置图??．

［势丨■??图１．５入劈拉法和三点弯曲梁法试验装置图??禊入劈拉法的试验装置如图１．５左图所示。标准试件的最小尺寸为２００ｍｍｘ２００ｍｍ＞＜２０??０ｍｍ的立方体，在混凝土浇筑前需要预埋钢片进行裂缝的预制，预制缝长为８０ｍｍ。在??浇筑前钢片两侧要涂好脱模剂，在混凝土初凝后３ｈ....

本文编号：3984532