大壩混凝土斷裂特性研究.pdf

1、本文以長江三峽大壩泄洪壩段為研究對象，結(jié)合我國重大水工混凝土結(jié)構(gòu)工程中亟待解決的裂縫問題，研究大壩混凝土的斷裂特性。 根據(jù)長江三峽大壩泄洪壩段混凝土斷裂試驗(yàn)的三點(diǎn)彎曲梁荷載—裂縫口張開位移（P—CMOD）的原始曲線、三點(diǎn)彎曲梁的荷載—加載點(diǎn)位移（P—δ）原始曲線；楔入劈拉試件的荷載—裂縫口張開位移（P—CMOD）的原始曲線，對每組試件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將篩選合格的曲線處理為具有反映本組斷裂特點(diǎn)的代表性曲線。 研究試件尺寸、混

2、凝土強(qiáng)度、骨料粒徑對試驗(yàn)最大荷載Pmax的影響。結(jié)果表明，Pmax隨著試件尺寸、混凝土強(qiáng)度及最大骨料粒徑dmax的增加而增加。 分別用指數(shù)函數(shù)及冪函數(shù)對楔入劈拉試件的荷載—裂縫口張開位移（P—CMOD）曲線接近尾部的一段曲線進(jìn)行擬合，并與實(shí)測的原始曲線尾部對比，發(fā)現(xiàn)用兩種函數(shù)擬合的曲線與實(shí)測的原始曲線吻合良好，相關(guān)系數(shù)R2值接近1。用冪函數(shù)擬合的曲線比實(shí)測的原始曲線尾部數(shù)值略大，下降速度慢；用指數(shù)函數(shù)擬合的曲線比實(shí)測的原始曲線尾

3、部數(shù)值略小，下降速度快。 分別用以下三種方法計(jì)算楔入劈拉試驗(yàn)的斷裂能：（1）每組試件由實(shí)測數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算斷裂能后，再平均得到代表該組試件斷裂能；（2）用指數(shù)函數(shù)擬合平均曲線尾部的方法計(jì)算斷裂能；（3）用冪函數(shù)擬合平均曲線尾部的方法計(jì)算斷裂能。對比以上用3種不同方法計(jì)算的斷裂能表明，用指數(shù)函數(shù)擬合平均曲線尾部方法計(jì)算的斷裂能最接近由實(shí)測數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算的斷裂能。 計(jì)算的楔入劈拉試驗(yàn)及三點(diǎn)彎曲梁試驗(yàn)測得的混凝土斷裂能存在著尺寸效應(yīng)。分

4、析了產(chǎn)生混凝土斷裂能尺寸效應(yīng)的原因發(fā)現(xiàn)：試驗(yàn)過程中的能量損耗及計(jì)算過程中的曲線尾部處理都會對斷裂能的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，但這不是產(chǎn)生尺寸效應(yīng)的原因；而用邊界效應(yīng)可有效解釋混凝土斷裂能的尺寸效應(yīng)。本文用邊界效應(yīng)公式推算的斷裂能的趨勢無尺寸效應(yīng)。 分析試件幾何形狀、混凝土強(qiáng)度、骨料粒徑對斷裂能的影響，發(fā)現(xiàn)混凝土斷裂能隨骨料粒徑的增加而增加，隨著混凝土強(qiáng)度的增加沒有明顯的趨勢。而用三點(diǎn)彎曲梁與楔入劈拉試件兩種不同幾何形狀試件所得斷