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《大连理工大学》 2000年
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混凝土双K断裂参数及其尺寸效应

刘佳毅  
【摘要】: 随着结构分析、试验手段及设计方法的日益发展,混凝土断裂机理的研 究已得到了广泛的重视。本文作为国家杰出青年自然科学基金资助项目的课 题之一,主要进行以下几个方面的研究: 1.采用光弹性贴片法直观地获得并分析研究了最大尺寸为1400×1400 ×200mm~3、缝高比为0.4的混凝土楔入劈拉试件预制裂缝的起裂、稳定扩展 直至失稳破坏整个全过程的完整且直观的观测结果。同时,运用实测裂缝亚 临界扩展量Δα_c、最大荷载P_(max)等值,确定混凝土双K断裂参数及临界裂缝 尖端张开位移CTOD_c。研究结果表明,在实验范围内,混凝土起裂断裂韧度 K(?)没有尺寸效应;当试件高度h≥600mm时,混凝土失稳断裂韧度K(?)基 本上没有尺寸效应;而临界裂缝尖端张开位移CTOD_c总体上仍存在尺寸效应。 2.采用上述混凝土楔入劈拉试件,运用计算机数据采集系统测得的最 大荷载P_(max)、临界裂缝口张开位移CMOD_c以及相关试件尺寸参数、混凝土试 件断裂能G_F,通过理论分析计算,确定裂缝亚临界扩展量Δα_c、混凝土双K 断裂参数及临界裂缝尖端张开位移CTOD_c。研究结果表明,试件高度h≥800mm 时,断裂能G_F可以认为不具有尺寸效应;考虑试件断裂能G_F的双K断裂参 数,即起裂断裂韧度K(?)和失稳断裂韧度K(?),没有尺寸效应;临界裂缝尖 端张开位移CTOD_c的理论值可以认为是一个不随试件尺寸变化的材料常数。 3.将光弹性贴片法实测值同理论分析值逐一进行相应比较,进一步分 析裂缝亚临界扩展量Δα_c、Δα_c/h比值、双K断裂参数以及临界裂缝尖端张 开位移CTOD_c等,验证实测值与理论值的相似性,确定结论的合理性。结果 表明,实测计算值与理论计算值比较接近,结果比较理想。但差异也是存在 的:对于混凝土起裂断裂韧度K(?),实测值没有尺寸效应,而理论值需满足 试件高度h≥800mm才没有尺寸效应;对于失稳断裂韧度K(?),实测值与理 论值需满足不同的尺寸条件才呈现出定值趋势,前者要求试件高度h≥ 600mm,后者要求h≥800mm;对于临界裂缝尖端张开位移CTOD_c,实测值总 体上存在较明显的尺寸效应,而理论值在满足试件高度h≥800mm时,呈现 出定值趋势,没有尺寸效应。造成上述两者数值上差异的主要原因在于:① 混凝土的非均质特性:②实测计算值中各参数测读的误差;③各理论计算方 法之间采用的应力方程表达式、经验公式及拟合模型的差异等等。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TU528.01

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 邓爱民;曹亮;徐道远;;混凝土断裂韧度尺寸效应探讨[J];扬州大学学报(自然科学版);2007年01期
2 高丹盈,王占桥,朱海堂;钢纤维高强混凝土断裂性能的试验研究[J];郑州大学学报(工学版);2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王占桥;纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能[D];郑州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 邵若莉;混凝土断裂能和双K断裂参数的试验研究[D];大连理工大学;2005年
2 周美伶;三点弯曲梁临界等效裂缝长度的研究[D];河海大学;2006年
3 曹亮;考虑过程区的混凝土断裂韧度尺寸效应研究[D];河海大学;2006年
4 屈涛;大体积混凝土温度应力及裂缝扩展的研究[D];武汉理工大学;2007年
5 李兰;活性粉末混凝土断裂性能试验研究[D];北京交通大学;2007年
6 冉艳华;聚丙烯纤维混凝土断裂韧性的声发射研究[D];中国石油大学;2008年
7 王增堂;碾压混凝土双K断裂参数研究[D];山东大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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5 于骁中,张彦秋,曹建国,郭桂兰;混凝土复合型(I、II型)裂纹断裂准则的计算和试验研究[J];水利学报;1982年06期
6 徐道远,梁正平,王德峻,冯伯林;混凝土I、II型复合裂纹断裂判据的探讨[J];水利学报;1982年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张武功,于骁中,周家聪,郭桂兰,孙计平;陈村大坝105m高程裂缝的断裂力学研究[J];大坝与安全;1994年04期
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7 董伟;何化南;吴智敏;易富民;;光弹贴片法研究混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程[J];工程力学;2010年09期
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9 柴振岭,王全凤,施养杭;混凝土力学的研究现状与发展[J];工业建筑;2005年S1期
10 王培军,苏幼坡,康谷贻;用断裂力学理论研究无腹筋梁的受剪问题[J];河北理工学院学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 周鸿钧;梁岗;曹志远;况龙川;;重力坝坝踵区地震断裂分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1997年
2 李宗利;;基于粘滞裂纹模型的裂纹扩展过程数值模拟[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
3 朱启荣;杨国标;曾伟明;;光弹贴片法在测量金属试件应力场中的应用[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戎贤;高强钢筋混凝土构件裂缝控制试验研究及有限元分析[D];天津大学;2005年
2 黄志强;碾压混凝土诱导缝与层面断裂性能的试验和数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
3 王维;地铁车站混凝土结构开裂有限元分析[D];上海交通大学;2008年
4 董伟;混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝起裂准则的试验研究与裂缝扩展过程的数值模拟[D];大连理工大学;2008年
5 陈要辉;海拉尔油田凝灰质储层水力压裂力学理论研究[D];大庆石油学院;2008年
6 高洪波;混凝土Ⅰ型、Ⅱ型断裂参数确定的研究[D];大连理工大学;2009年
7 张秀芳;混凝土裂缝扩展全过程的新G_R阻力曲线理论和能量转化分析[D];大连理工大学;2007年
8 赵燕茹;钢纤维混凝土界面应力传递及脱粘过程的细观力学研究[D];内蒙古工业大学;2008年
9 王建敏;静水压力环境下混凝土裂缝扩展与双K断裂参数试验研究[D];大连理工大学;2009年
10 朱榆;混凝土断裂及阻裂理论的研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟小青;基于双K断裂理论的混凝土性能试验研究与分析[D];南京航空航天大学;2010年
2 左文锌;基于双K模型的纤维混凝土I型断裂特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 杨水成;岩石与混凝土三维界面裂缝断裂准则的研究[D];西安理工大学;2000年
4 卢喜经;混凝土疲劳断裂及其尺寸效应研究[D];大连理工大学;2000年
5 邓爱民;混凝土损伤行为特性研究[D];河海大学;2001年
6 祁顺彬;考虑开裂约束的重力坝体型优化设计[D];河海大学;2005年
7 孙进;碳纤维混凝土导电性能及应用研究[D];大连理工大学;2006年
8 黄晓峰;自密实混凝土抗裂及断裂性能的试验研究[D];浙江大学;2007年
9 屈涛;大体积混凝土温度应力及裂缝扩展的研究[D];武汉理工大学;2007年
10 华国斌;基于断裂力学的粘土边坡稳定性分析[D];河海大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵若莉,孙鹤泉,孙延维,王平让;全场冰漂流测量技术研究[J];冰川冻土;2003年S2期
2 纪洪广,邵永波,蔡美峰;混凝土材料声发射过程及其自相似性的研究[J];北京科技大学学报;1998年05期
3 刘数华,方坤河,王晓燕;混凝土抗压弹性模量研究[J];大坝与安全;2004年06期
4 赵彤,张晨军,谢剑,李浩菊;碳纤维布用于砖砌体抗震加固的试验研究[J];地震工程与工程振动;2001年02期
5 邬瑞锋,裘春航;脆性破坏统计理论[J];大连工学院学报;1979年03期
6 徐世烺,赵国藩,刘毅,叶丽达;三点弯曲梁法研究混凝土断裂能及其试件尺寸影响[J];大连理工大学学报;1991年01期
7 徐世烺,赵国藩;混凝土窄条断裂区模型及其应用[J];大连理工大学学报;1993年01期
8 张秀芳;徐世烺;高洪波;;混凝土楔入劈拉试件双K断裂参数叠加计算及其边界效应[J];大连理工大学学报;2006年06期
9 吴智敏,赵国藩;混凝土裂缝扩展的CTODc准则[J];大连理工大学学报;1995年05期
10 吴智敏,黄承逵,赵国藩;大尺寸砼试件的断裂能[J];大连理工大学学报;1996年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 谭鸿来;材料断裂过程的宏微观研究[D];清华大学;1996年
2 任慧韬;纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究[D];大连理工大学;2003年
3 赵艳华;混凝土断裂过程中的能量分析研究[D];大连理工大学;2002年
4 黄海燕;混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D];河海大学;2004年
5 陆新征;FRP-混凝土界面行为研究[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢喜经;混凝土疲劳断裂及其尺寸效应研究[D];大连理工大学;2000年
2 杨建中;混杂纤维复合材料的匹配及其在混凝土结构加固中的应用研究[D];汕头大学;2002年
3 宣方龙;混凝土双参数和双K参数模型的比较研究[D];大连理工大学;2002年
4 何晓达;低掺量钢纤维/聚丙烯纤维高性能混凝土试验研究[D];大连理工大学;2002年
5 汤寄予;纤维高强混凝土基本力学性能的试验研究[D];郑州大学;2003年
6 贾艳东;不同粗骨料及强度等级混凝土的断裂性能及其实验方法研究[D];大连理工大学;2003年
7 张红州;纤维混凝土界面性能及纤维作用机理研究[D];广东工业大学;2004年
8 王占桥;纤维高强混凝土断裂性能的试验研究[D];郑州大学;2004年
9 丁军;碳纤维加固混凝土试件断裂破坏研究[D];重庆大学;2004年
10 姚志雄;新型活性粉末混凝土(RPC)为基底材料的断裂性能研究[D];福州大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗晓勇;施养杭;;混凝土断裂的研究现状与展望[J];四川建筑科学研究;2008年06期
2 黄家丰;;关于大体积混凝土施工中温度裂缝的控制分析[J];才智;2012年01期
3 吴亚龙;;混凝土控制技术在工程建设中的施工应用[J];广东建材;2011年12期
4 范向前;胡少伟;陆俊;;不同类型混凝土断裂特性研究[J];混凝土;2012年03期
5 李建明;;试论大体积混凝土的温度应力及温度裂缝[J];价值工程;2011年28期
6 张启明;高丹盈;王占桥;朱海堂;;压力试验机变形阻尼器的研制及应用[J];建筑科学;2011年09期
7 王宝庭;张廷毅;高丹盈;;混凝土断裂能产生尺寸效应的原因探讨[J];水利水电科技进展;2008年06期
8 林一;王凯;高荣雄;;大体积混凝土裂缝控制研究[J];土木工程与管理学报;2011年03期
9 王云刚;;大尺度冲击性煤体电阻率变化规律的实验研究[J];南华大学学报(自然科学版);2010年02期
10 丁智勇;黄杰;彭波;戴经梁;陈忠达;;纤维沥青混合料性能研究[J];郑州大学学报(工学版);2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王占桥;纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能[D];郑州大学;2007年
2 郭艳华;钢纤维混凝土增韧性能研究及韧性特征在地下结构计算中的应用[D];西南交通大学;2008年
3 刘海波;部分预应力高强混凝土连续梁结构行为研究[D];西南交通大学;2010年
4 张力伟;混凝土损伤检测声发射技术应用研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周雄;沪杭高铁连续梁桥施工控制若干问题研究[D];武汉理工大学;2011年
2 王友刚;玄武岩纤维网增强大保护层钢筋混凝土梁受弯抗裂性能的试验研究[D];大连理工大学;2011年
3 蔡文明;大体积混凝土底板温度裂缝控制研究及仿真分析[D];兰州理工大学;2011年
4 王东;施工期大体积混凝土温度场与应力场有限元分析[D];新疆农业大学;2011年
5 张海洋;高性能混凝土力学性能及断裂性能试验研究[D];郑州大学;2011年
6 丁俊;粗骨料粒径变化对钢筋混凝土构件裂缝演化规律的分形研究[D];苏州科技学院;2011年
7 檀小龙;温度—应力—水力耦合下深冻结井壁涌漏水机理研究[D];安徽理工大学;2011年
8 张媛媛;聚丙烯纤维混凝土受拉损伤模型研究[D];西北农林科技大学;2011年
9 左文锌;基于双K模型的纤维混凝土I型断裂特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 周吉顺;大型渡槽施工裂缝控制研究[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈篪;三点弯曲断裂韧度试样的应力强度因子K_I[J];力学学报;1974年03期
2 于骁中,居襄;关于格利菲思强度准则的适用范围和裂缝形状对准则的影响[J];水利学报;1980年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴智敏,赵国藩;混凝土断裂能G_F的尺寸效应[J];工业建筑;1995年11期
2 赵艳华,徐世烺;跨高比对混凝土双K断裂参数的影响(英文)[J];三峡大学学报(自然科学版);2002年01期
3 黄煜镔,钱觉时,吕伟民;基于尺寸效应的混凝土脆性评价指标分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
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6 寇绍全;混凝土和岩石断裂及损伤国际会议[J];力学进展;1988年04期
7 董宇光,李慧剑,郝圣旺;混凝土剪切断裂能与分形维数关系的研究[J];实验力学;2003年04期
8 钱觉时,王智,罗晖;混凝土应变软化关系及其确定[J];大连理工大学学报;1997年S1期
9 徐世烺;混凝土双K断裂参数计算理论及规范化测试方法[J];三峡大学学报(自然科学版);2002年01期
10 张立新,陈兵,吕伟民;集料对混凝土断裂性能影响的研究[J];四川建筑科学研究;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾林才;郝解玲;薛淑娥;邹鹏;王学明;;混凝土模具用聚氨酯弹性体的研制[A];中国聚氨酯工业协会第十一次年会论文集[C];2002年
2 胡恒;刘红飞;;碱粉煤灰矿渣(FKJ)混凝土在耐腐蚀制品中的应用[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
3 孙家瑛;周承功;;钢筋混凝土桥梁用C30普通混凝土高性能化研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会水泥基材料论文集(下册)[C];2003年
4 吴绍章;鹿立云;胡玉初;;世纪混凝土[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年
5 李亚铃;;有关用于混凝土的不同矿物外加剂的综合评价[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年
6 蒋家奋;金舜;;吴总,您永远活在我们心中[A];中国混凝土科学一代宗师——吴中伟院士纪念文集[C];2004年
7 周厚贵;舒光胜;;龙滩大坝碾压混凝土温度控制的难点及措施[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
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9 王海飞;;提高PHC管桩混凝土抗氯离子渗透性能[A];预制混凝土木桩学术论文集[C];2004年
10 张长清;徐文胜;路志军;谢海滢;;可持续发展战略对建筑材料开发的影响[A];HPC2002第四届全国高性能混凝土学术研讨会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 太原煤炭气化公司第二焦化厂 张江;浅谈混凝土的温湿度裂缝[N];山西科技报;2005年
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4 俞国荣(作者单位:杭州万艺建材有限公司);混凝土收缩裂缝成因及预防措施[N];中国建材报;2004年
5 杨时;北京六环路桥梁建设成本降低[N];中国交通报;2005年
6 通讯员 骆仁东 毛年永 翁均飞;八方集团打造循环经济链[N];绍兴日报;2005年
7 明辉 整理;弹性混凝土有了用武之地[N];中华建筑报;2005年
8 本报驻天津记者 郭关朝;天津混凝土外加剂发展有喜有忧[N];中国建材报;2005年
9 本报记者 余亚鹏;预拌混凝土悄然兴起[N];宜春日报;2005年
10 本报驻广东记者 张红;“营养过剩”诱使混凝土结构早期开裂[N];中国建材报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄煜镔;混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究[D];重庆大学;2002年
2 赵艳华;混凝土断裂过程中的能量分析研究[D];大连理工大学;2002年
3 刘顺妮;水泥-混凝土体系环境影响评价及其应用研究[D];武汉理工大学;2003年
4 赵东拂;混凝土多轴疲劳破坏准则研究[D];大连理工大学;2002年
5 黄海燕;混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D];河海大学;2004年
6 王承强;平面弹塑性断裂分析的解析与有限元结合解法及其在混凝土断裂力学中的应用[D];大连理工大学;2003年
7 肖诗云;混凝土率型本构模型及其在拱坝动力分析中的应用[D];大连理工大学;2002年
8 阎春霞;混凝土结构健康监测与诊断光力学新方法研究[D];天津大学;2004年
9 包腾飞;混凝土坝裂缝的混沌特性及分析理论和方法[D];河海大学;2004年
10 刘春城;混凝土自锚式悬索桥三维地震反应研究[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘佳毅;混凝土双K断裂参数及其尺寸效应[D];大连理工大学;2000年
2 邵若莉;混凝土断裂能和双K断裂参数的试验研究[D];大连理工大学;2005年
3 卢喜经;混凝土疲劳断裂及其尺寸效应研究[D];大连理工大学;2000年
4 黄树辉;混凝—过滤法在生活污水中的实验研究[D];中南林学院;2002年
5 王景贤;少熟料水泥耐久性研究[D];大连理工大学;2005年
6 周文峰;结构地震动力反应分析中的混凝土恢复力模型的适用性研究[D];重庆大学;2003年
7 杨顺存;混凝土破坏过程的数值模拟研究[D];河海大学;2004年
8 张明轩;混凝土结构工程施工质量调查研究[D];浙江大学;2004年
9 俞剑勇;混凝土夹芯板(CS板)结构非线性有限元分析研究[D];天津大学;2004年
10 闫晓鹏;混凝土静态和动态力学性能的实验研究[D];太原理工大学;2004年
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