应力强度因子型界面裂缝扩展准则及其在大坝断裂分析中的应用
发布时间：2021-06-09 18:35
混凝土重力坝广泛应用于防汛灌溉,水利发电等领域。实际工程中,大坝坝踵与基岩处常常由于界面处应力集中以及外荷载等因素产生微裂缝,而坝踵与基岩处的微裂缝在外荷载作用下不断发展变大,形成影响混凝土重力坝安全运行的宏观裂缝。界面微裂缝的不断贯通将有可能导致混凝土重力坝失效破坏,并造成严重的人员财产损失。因此,研究混凝土岩石界面处裂缝的断裂特性并预测裂缝扩展轨迹具有十分重要的现实意义。学术界为此进行了大量的试验及数值研究,并提出了相应地界面裂缝扩展准则。本文为了进一步验证Dong等提出的混凝土岩石界面裂缝扩展准则,进行了如下所列工作:（1）不同种类的混凝土岩石界面三点弯曲梁试验研究本文选取了花岗岩、砂岩两种不同种类的岩石以及C30、C50两种不同强度的混凝土,将它们互相组合成C30-砂岩复合试件,C50-砂岩复合试件以及C50-花岗岩复合试件。首先,进行单一均质材料花岗岩、砂岩、C30以及C50试件三点弯断裂试验,接着进行以上三种混凝土岩石复合试件试验,通过试验直接获得了试件的起裂荷载、峰值荷载以及记录了完整的荷载-加载点位移曲线（P-δ）与荷载-裂缝口张开位移曲线（P-CMOD）;将试验获得的...
【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】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 界面力学简介
1.3 界面断裂参数
1.3.1 界面裂缝应力强度因子定义
1.3.2 界面裂缝的势能释放率
1.4 界面裂缝扩展破坏准则
1.4.1 界面裂缝曲折扩展破坏
1.4.2 界面裂缝沿界面破坏
1.5 混凝土岩石界面断裂研究现状
1.5.1 混凝土岩石界面断裂性能研究进展
1.5.2 混凝土岩石界面断裂准则研究进展
1.6 本文研究内容
2 不同组合的混凝土岩石界面I型断裂特性试验研究
2.1 引言
2.2 试验概况
2.2.1 试验材料强度确定
2.2.2 材料准备
2.2.3 试件制作
2.2.4 加载装置与试验过程
2.3 试验结果分析
2.3.1 材料力学参数
2.3.2 试件的破坏形态
2.3.3 荷载位移曲线
2.3.4 试件的断裂参数
2.3.5 三点弯曲梁试验结果
2.4 本章小结
3 混凝土岩石界面裂缝扩展准则试验研究
3.1 引言
3.2 混凝土岩石I-II复合型断裂试验
3.2.1 试件制作
3.2.2 混凝土岩石I-II复合型裂缝扩展准则
3.2.3 混凝土岩石复合试件四点剪切梁试验
3.2.4 C50 混凝土岩石复合试件试验结果
3.2.5 混凝土砂岩系列复合试件试验结果
3.3 本章小结
4 混凝土岩石试验全过程数值模拟
4.1 引言
4.2 混凝土岩石试验数值模拟
4.2.1 三点弯曲梁试验数值模拟
4.2.2 四点剪切梁试验数值模拟
4.3 临界模态比分析
4.4 本章小结
5 界面裂缝扩展准则在混凝土重力坝界面断裂分析中的应用
5.1 引言
5.2 混凝土重力坝数值计算
5.2.1 混凝土重力坝概况
5.2.2 混凝土重力坝数值计算建模
5.2.3 界面破坏模式
5.2.4 曲折破坏模式
5.2.5 断裂过程区影响
5.2.6 不同裂缝扩展准则对比
5.3 本章小结
结论
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]基于线性回归的大坝混凝土起裂韧度确定方法[J]. 卿龙邦,聂雅彤,刘宁,管俊峰. 水力发电学报. 2016(08)
[2]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)
[3]岩石与混凝土界面断裂特性的试验研究[J]. 丁涛,钟红,林皋. 水利与建筑工程学报. 2013(05)
[4]大体积混凝土浇筑温度场的仿真分析[J]. 吴礼国,周定科,邓方明,周敬林. 水运工程. 2011(07)
[5]光弹贴片法研究混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程[J]. 董伟,何化南,吴智敏,易富民. 工程力学. 2010(09)
[6]基于变形加固理论的高拱坝坝踵开裂分析[J]. 杨强,陈英儒,刘耀儒. 水利学报. 2008(01)
[7]混凝土单轴直接拉伸强度试验方法的研究[J]. 彭勃,郑伟. 湖南大学学报(自然科学版). 2004(02)
[8]重力坝的实测坝踵应力及原因分析[J]. 王志远. 大坝观测与土工测试. 2001(02)
[9]重力坝的实测坝踵应力及原因分析[J]. 王志远. 大坝观测与土工测试. 2000(06)
[10]岩石与混凝土界面裂缝的断裂能及断裂韧度[J]. 李哲,杨水成,张浩博,简政,赵向朝. 西北水资源与水工程. 1998(01)
硕士论文
[1]岩石—混凝土界面剪切本构关系研究与工程应用[D]. 佘吉.大连理工大学 2018
[2]岩石—混凝土界面Ⅰ-Ⅱ复合型断裂试验与数值研究[D]. 杨冬.大连理工大学 2017
[3]岩石—混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究[D]. 陆超.大连理工大学 2015
[4]岩石—混凝土界面断裂特性与界面拉伸软化本构关系试验研究[D]. 张利花.大连理工大学 2014
本文编号：3221105
【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】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 界面力学简介
1.3 界面断裂参数
1.3.1 界面裂缝应力强度因子定义
1.3.2 界面裂缝的势能释放率
1.4 界面裂缝扩展破坏准则
1.4.1 界面裂缝曲折扩展破坏
1.4.2 界面裂缝沿界面破坏
1.5 混凝土岩石界面断裂研究现状
1.5.1 混凝土岩石界面断裂性能研究进展
1.5.2 混凝土岩石界面断裂准则研究进展
1.6 本文研究内容
2 不同组合的混凝土岩石界面I型断裂特性试验研究
2.1 引言
2.2 试验概况
2.2.1 试验材料强度确定
2.2.2 材料准备
2.2.3 试件制作
2.2.4 加载装置与试验过程
2.3 试验结果分析
2.3.1 材料力学参数
2.3.2 试件的破坏形态
2.3.3 荷载位移曲线
2.3.4 试件的断裂参数
2.3.5 三点弯曲梁试验结果
2.4 本章小结
3 混凝土岩石界面裂缝扩展准则试验研究
3.1 引言
3.2 混凝土岩石I-II复合型断裂试验
3.2.1 试件制作
3.2.2 混凝土岩石I-II复合型裂缝扩展准则
3.2.3 混凝土岩石复合试件四点剪切梁试验
3.2.4 C50 混凝土岩石复合试件试验结果
3.2.5 混凝土砂岩系列复合试件试验结果
3.3 本章小结
4 混凝土岩石试验全过程数值模拟
4.1 引言
4.2 混凝土岩石试验数值模拟
4.2.1 三点弯曲梁试验数值模拟
4.2.2 四点剪切梁试验数值模拟
4.3 临界模态比分析
4.4 本章小结
5 界面裂缝扩展准则在混凝土重力坝界面断裂分析中的应用
5.1 引言
5.2 混凝土重力坝数值计算
5.2.1 混凝土重力坝概况
5.2.2 混凝土重力坝数值计算建模
5.2.3 界面破坏模式
5.2.4 曲折破坏模式
5.2.5 断裂过程区影响
5.2.6 不同裂缝扩展准则对比
5.3 本章小结
结论
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]基于线性回归的大坝混凝土起裂韧度确定方法[J]. 卿龙邦,聂雅彤,刘宁,管俊峰. 水力发电学报. 2016(08)
[2]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)
[3]岩石与混凝土界面断裂特性的试验研究[J]. 丁涛,钟红,林皋. 水利与建筑工程学报. 2013(05)
[4]大体积混凝土浇筑温度场的仿真分析[J]. 吴礼国,周定科,邓方明,周敬林. 水运工程. 2011(07)
[5]光弹贴片法研究混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程[J]. 董伟,何化南,吴智敏,易富民. 工程力学. 2010(09)
[6]基于变形加固理论的高拱坝坝踵开裂分析[J]. 杨强,陈英儒,刘耀儒. 水利学报. 2008(01)
[7]混凝土单轴直接拉伸强度试验方法的研究[J]. 彭勃,郑伟. 湖南大学学报(自然科学版). 2004(02)
[8]重力坝的实测坝踵应力及原因分析[J]. 王志远. 大坝观测与土工测试. 2001(02)
[9]重力坝的实测坝踵应力及原因分析[J]. 王志远. 大坝观测与土工测试. 2000(06)
[10]岩石与混凝土界面裂缝的断裂能及断裂韧度[J]. 李哲,杨水成,张浩博,简政,赵向朝. 西北水资源与水工程. 1998(01)
硕士论文
[1]岩石—混凝土界面剪切本构关系研究与工程应用[D]. 佘吉.大连理工大学 2018
[2]岩石—混凝土界面Ⅰ-Ⅱ复合型断裂试验与数值研究[D]. 杨冬.大连理工大学 2017
[3]岩石—混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究[D]. 陆超.大连理工大学 2015
[4]岩石—混凝土界面断裂特性与界面拉伸软化本构关系试验研究[D]. 张利花.大连理工大学 2014
本文编号：3221105
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3221105.html
