基于随机损伤与断裂耗散能等效的混凝土裂缝扩展分析

发布时间：2018-01-19 06:20

  本文关键词： 大坝混凝土 裂缝 断裂 随机损伤 黏聚律　出处：《水利学报》2016年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：本文基于损伤耗散能与断裂耗散能等效原理,并假设极限应变服从对数正态分布,建立了混凝土的微弹簧随机损伤模型,进一步给出了混凝土裂缝黏聚律的求解方法。依据所提方法,分别获得了骨料最大粒径dmax依次为80 mm和40 mm的大坝混凝土和湿筛混凝土的黏聚律的具体表达式。基于求解出的黏聚律,分别模拟了大坝和湿筛混凝土的带切口三点弯曲梁裂缝扩展全过程,并将计算得到的荷载-裂缝口张开位移的曲线与试验曲线进行了比较,两者吻合良好,从而验证了模型与求解方法的合理性与有效性。进一步采用建立的模型与方法分析了大坝混凝土和湿筛混凝土材料特征高度的合理取值范围,结果表明:对于本文计算所用的大坝混凝土和湿筛混凝土试件,其材料特征高度值可取6~10倍骨料最大粒径dmax。
[Abstract]:Based on the principle of equivalent damage dissipation energy and fracture dissipative energy, and assuming that the limit strain suit is logarithmic normal distribution, a random damage model of concrete micro-spring is established in this paper. Furthermore, the method to solve the concrete crack cohesion law is given. The concrete expressions of aggregation law of dam concrete and wet sieve concrete with dmax of 80 mm and 40 mm respectively are obtained. The whole process of crack propagation of three-point curved beam with notch in dam and wet screen concrete is simulated, and the calculated curve of load-crack opening displacement is compared with the experimental curve, which is in good agreement with each other. The rationality and validity of the model and solution method are verified. The reasonable value range of material characteristic height of dam concrete and wet screen concrete is analyzed by using the established model and method. The results show that the material characteristic height of the dam concrete and wet sieve concrete specimen used in this paper can be 6 ~ 10 times the maximum particle size d _ max of aggregate.
【作者单位】： 河北工业大学土木工程学院;清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;华北水利水电大学土木交通学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51309073;51209094) 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放基金(sklhse-2014-C-02) 高等学校博士学科点专项科研基金(20131317120012) 河北省自然科学基金项目(E2014202257) 河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2015028)
【分类号】：TV544
【正文快照】： 2.清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084;3.华北水利水电大学土木交通学院,河南郑州450011)1研究背景混凝土材料抗拉强度仅为抗压强度的1/8~1/12[1],因此,当环境变化和荷载等作用下产生的拉应力超过混凝土自身抗拉强度后会出现裂缝。对于重要水工混凝土建，

本文编号：1443018