收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

三点弯曲混凝土梁断裂性能试验及数值模拟

刘春  
【摘要】:混凝土是由粗骨料、水泥浆体及两者之间的结合面组成的三相复合材料。一般研究表明,混凝土骨料与水泥浆的粘结界面是一个薄弱环节,它对混凝土的力学性质有着重要的影响。骨料随机地分散在硬化水泥浆体内,骨料和水泥浆体可以看做力学性质均匀单一的材料,但是二者的粘结界面力学性质比较复杂,随着水泥浆体硬化干缩,骨料界面吸水(浆体失水)及水分的蒸发散失,一些脱离面、微裂纹、气孔会竞先在二者的结合面出现,这些缺陷会在外荷载的作用下,贯通成裂纹,并发展长大,扩展形成宏观裂缝,并最终出现低应力脆断现象。尤其在水工大坝的研究中,工程事故的发生将会给国家和人民造成巨大的经济损失,混凝土脆断尤为引人注目。所以混凝土断裂力学自其诞生之日起,就是一个备受关注长盛不衰的议题。本文介绍了混凝土断裂力学的发展历史,总结了研究混凝土断裂方面的试验方法和数值模拟方法。通过三点弯曲梁试验方法模拟混凝土I型断裂,确定混凝土断裂性能的几个重要参数,结果表明:RILEM建议得到的断裂能偏大,当曲线下降段的最低荷载与峰值荷载比值Pmin/Pc?0.04时,采用实际荷载-挠度曲线得到的断裂能与尾部延伸后曲线得到的断裂能误差小于5%,可为实际断裂试验的实施提供参考。采用等效裂缝模型和双参数模型计算的混凝土断裂参数基本相同;随着抗压强度的增加,断裂韧度呈上升趋势,通过曲线拟合,提出根据抗压强度确定断裂韧度的经验公式。基于ABAQUS讨论了包括内聚力模型、虚拟裂纹闭合技术和扩展有限元法三种模拟裂纹扩展过程的数值实现方法;通过二维双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)模型算例分析表明,三种方法均可以完成裂缝扩展的模拟,其中扩展有限元法可以实现沿任意路径的自由扩展,表现出更加优良的性能。最后本文基于ABAQUS内置的扩展有限元法模拟了三点弯曲混凝土梁的裂缝开展过程,并讨论了数值模型的主要参数,通过对大尺寸试件进行模拟,发现裂缝扩展可以分为三个阶段:扩展前阶段、稳定扩展和损伤累积阶段、失稳扩展阶段。跨度增加到1200 mm时,由于剪切作用不能忽略,出现?、??复合型裂缝,希望可以为研究混凝土断裂力学的同行提供借鉴。最后,总结了本文的主要工作内容,并指出了尚需进一步拓展的领域和研究方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 杨怡;雷志鹏;王玉爽;董文奇;;基于扩展有限元法的混凝土梁断裂性能数值分析[J];混凝土;2018年04期
2 赵艳兵;陈红鸟;刘春;孙敬明;才琪;;基于电子散斑干涉技术的混凝土断裂性能研究[J];建筑科学;2016年07期
3 于骁中,张玉美,郭桂兰,饶斌,周家聪;混凝土断裂能G_F[J];水利学报;1987年07期
4 辛登云;;常规混凝土梁裂缝原因的分析[J];石家庄联合技术职业学院学术研究;2006年04期
5 苗宇;;超高结构混凝土梁高架支模施工技术探析[J];民营科技;2017年07期
6 肖科;;高温后再生混凝土梁力学性能研究[J];消防科学与技术;2017年06期
7 周建英;;混凝土梁结构的发展现状及展望[J];科技经济导刊;2016年25期
8 余方;殷灿彬;;再生混凝土梁抗剪计算方法研究[J];中国市场;2015年17期
9 于艳;;混凝土梁裂缝产生原因及处置措施[J];科技与创新;2015年13期
10 李咏安;刘幸;;再生混凝土梁抗弯性能的数值模拟[J];湖北大学学报(自然科学版);2015年06期
11 吴康振;;混凝土梁斜截面破坏探讨[J];城市地理;2016年10期
12 黄志强;梁芳;余登华;;复合材料加固素混凝土梁的试验分析[J];低温建筑技术;2014年06期
13 雷斌;晏育松;肖建庄;;再生混凝土梁抗弯刚度计算方法[J];南昌大学学报(理科版);2013年05期
14 任正勃;;浅谈混凝土梁裂缝及挠度的预防与控制[J];河南建材;2012年01期
15 栗克慧;;现浇混凝土梁、板裂缝的成因和预防[J];山西大同大学学报(自然科学版);2008年04期
16 关学伟;宫旭东;;现浇混凝土梁外观质量控制[J];黑龙江科技信息;2007年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李伟平;穆富江;王激扬;徐世烺;;加固带裂缝混凝土梁的受力性能试验研究[A];工程防震减灾新技术、新进展和新应用(上)[C];2016年
2 崔士起;张田德;成勃;裴兆贞;杨延顺;;混凝土梁侧贴加固抗弯承载力试验研究[A];第二届全国土木工程用纤维增强复合材料(FRP)应用技术学术交流会论文集[C];2002年
3 高丹盈;李趁趁;张启明;杨满香;;纤维增强塑料筋混凝土梁受弯承载力的计算方法[A];先进纤维混凝土 试验·理论·实践——第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2004年
4 方一匡;颜聰;彭成安;邱浩然;;輕質骨材混凝土梁在彎矩與扭矩組合載重下之承力行爲[A];2004“第七届全国轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第一届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2004年
5 李佳彬;肖建庄;;再生混凝土梁的受力性能[A];首届全国再生混凝土研究与应用学术交流会论文集[C];2008年
6 陈碧亮;张继文;;高性能碳纤维筋增强混凝土梁疲劳刚度全过程研究分析[A];第八届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2013年
7 王增忠;;玻璃纤维混凝土梁弯曲性能研究[A];第二届全国土木工程用纤维增强复合材料(FRP)应用技术学术交流会论文集[C];2002年
8 高丹盈;李趁趁;朱海堂;;纤维增强塑料筋混凝土梁荷载挠度曲线的简化计算方法[A];第二届全国土木工程用纤维增强复合材料(FRP)应用技术学术交流会论文集[C];2002年
9 孙伟民;郭樟根;周彬彬;瞿红梅;;再生混凝土梁斜截面受力性能的试验研究[A];首届全国再生混凝土研究与应用学术交流会论文集[C];2008年
10 黄健;肖建庄;雷斌;;再生混凝土梁抗剪承载力及其可靠度分析[A];首届全国再生混凝土研究与应用学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张鹏;FRP筋混凝土梁受力性能的试验研究及理论分析[D];广西大学;2006年
2 贺学军;FRP加固负载混凝土梁的抗弯性能及剥离行为研究[D];中南大学;2007年
3 郭金龙;冲击作用下再生混凝土梁的动力响应研究[D];华南理工大学;2016年
4 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
5 易富民;CFRP加固带缝混凝土梁的断裂特性[D];大连理工大学;2010年
6 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
7 李春霞;CFRP加固负载混凝土梁抗弯承载力及可靠度研究[D];武汉理工大学;2012年
8 李艳艳;配置500MPa钢筋的混凝土梁受力性能的试验研究[D];天津大学;2008年
9 徐新生;FRP筋力学性能及其混凝土梁受弯性能研究[D];天津大学;2007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 刘春;三点弯曲混凝土梁断裂性能试验及数值模拟[D];贵州大学;2017年
2 郑如杰;裂缝深度及角度对混凝土断裂性能的影响[D];福建工程学院;2017年
3 张铭今;基于信息信任度的公益众筹信息传播模型研究[D];大连理工大学;2018年
4 高静文;高强钢筋再生混凝土梁抗弯性能试验研究及数值模拟[D];河北工程大学;2018年
5 高倩倩;SMA混凝土梁自修复性能影响因素研究[D];沈阳建筑大学;2015年
6 杨卫闯;自密实再生混凝土梁受力性能试验研究[D];沈阳工业大学;2018年
7 王若男;混凝土梁定向静态破裂试验研究[D];安徽理工大学;2018年
8 高智;基于修正压力场理论的高强钢筋混凝土梁受剪性能研究[D];安徽工业大学;2018年
9 项荣晨;BFRP筋嵌入式增强混凝土梁受弯性能试验研究[D];长安大学;2018年
10 张茹佳;钢筋混凝土梁—板组合体的耐火性能试验与分析[D];华南理工大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 郑丹译;美国发明经济持久的混凝土梁预制设计技术[N];中国建材报;2009年
2 杨丹记者 李晓辉;福州街步行桥混凝土梁浇筑完成大半[N];锦州日报;2008年
3 澄海市工程质量监督站 王东阳;现浇混凝土梁“U”型状裂缝的防治[N];广东建设报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978