T應(yīng)力對混凝土斷裂韌度的影響.pdf

1、應(yīng)力強度因子是描述裂紋尖端的奇異應(yīng)力場的參數(shù)，人們曾經(jīng)認為它是控制裂紋體斷裂唯一的參數(shù)。進一步研究表明，裂紋尖端奇異應(yīng)力場中的高階項，尤其是第二個非奇異項T應(yīng)力也是至關(guān)重要的。T應(yīng)力是裂紋尖端特征級數(shù)展開式中的常數(shù)項，它存在于裂紋尖端，且平行于裂紋方向，T應(yīng)力在裂縫尖端的應(yīng)力場中的作用不可忽視。為了探究T應(yīng)力對混凝土斷裂韌度的影響，本文采用了兩種實驗室常用測定混凝土斷裂特性的幾何形式，即三點彎曲梁和四點剪切梁試件。
　　首先，確定

2、了三點彎曲梁裂紋尖端區(qū)域內(nèi)T應(yīng)力的大小，研究了它對斷裂參數(shù)的影響。本文通過運用有限元軟件ABAQUS來計算跨高比是4的情況下，三點彎曲梁和純彎作用的裂紋尖端T應(yīng)力的數(shù)值，并通過對比以往的文獻，從而證實了計算的可靠性。進而根據(jù)圣維南原理，推導(dǎo)出一般跨高比情況下裂紋尖端的T應(yīng)力表達式。通過對三點彎曲梁試件和緊湊拉伸試件的T應(yīng)力公式，探討了T應(yīng)力對混凝土Ⅰ型斷裂的影響。研究表明，T應(yīng)力不僅依靠于試件的幾何尺寸，而且與材料的性質(zhì)有關(guān)。對于這兩種

3、試件，當T應(yīng)力足夠小時，它的影響暫時可以被忽略，所以，當選擇試件尺寸時應(yīng)格外注意，以確保應(yīng)力強度因子K來控制裂紋尖端區(qū)域的應(yīng)力場，此時實驗得到的斷裂韌度才真實可靠。
　　其次，本文確定了不同情況下的四點剪切梁裂紋尖端區(qū)域內(nèi)T應(yīng)力的大小，通過對縫高比、加載點位置、裂縫位置三個參數(shù)的控制，進一步研究了T應(yīng)力對混凝土復(fù)合型斷裂性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當縫高比較小時，T應(yīng)力的值并不大，而當縫高比接近1的時候，它對復(fù)合型應(yīng)力強度因子的影響就越