基于斷裂過程區(qū)線性位移分布的水工混凝土斷裂分析及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著水利工程的發(fā)展，水工建筑物對于混凝土性能的要求逐步增加，而混凝土出現(xiàn)的裂縫問題也成為本行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一，對于斷裂過程區(qū)的研究是混凝土斷裂特性研究的基礎(chǔ)。本文主要通過使用先進(jìn)的數(shù)字圖像相關(guān)方法測量技術(shù)技術(shù)，對試件在三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)中的表面應(yīng)變場進(jìn)行分析。在目前的斷裂力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，通過簡化軟化曲線模型，利用MATLAB軟件編程進(jìn)行了基于過程區(qū)位移線性分布的斷裂過程區(qū)的特性研究，本文的幾個(gè)主要工作如下:
　　(1)通過數(shù)字圖像相關(guān)

2、方法觀測記錄三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)中整個(gè)試件的全場位移應(yīng)變變化情況，對比引伸計(jì)測量數(shù)值，驗(yàn)證了數(shù)字圖像相關(guān)方法的準(zhǔn)確性。從全場應(yīng)變分析，發(fā)現(xiàn)隨著荷載的增加，全場應(yīng)變會(huì)出現(xiàn)應(yīng)變集中的現(xiàn)象，主要在裂縫發(fā)展過程的周圍區(qū)域。另外，通過對裂縫尖端切線的不同高度平行線的位移分析，其突變區(qū)域也可以判斷裂縫存在的區(qū)域以及斷裂裂縫存在的走向。
　　(2)為了解水工建筑物的斷裂過程，分別進(jìn)行了飽和混凝土與非飽和混凝土試件的三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)。通過二者的表現(xiàn)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)

3、二者呈現(xiàn)相同的變化趨勢，表明二者的斷裂過程發(fā)展應(yīng)該有相同的規(guī)律，所以可以將非飽和混凝土的斷裂過程區(qū)的研究的一些結(jié)論運(yùn)用到飽和混凝土上來。
　　(3)對于斷裂過程區(qū)發(fā)展的研究，主要通過分析斷裂過程區(qū)與混凝土試件所受到荷載的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)斷裂過程區(qū)是在荷載達(dá)到一定值后才開始發(fā)生，產(chǎn)生之后伴隨整個(gè)受載過程，受邊界條件影響，后期到達(dá)一定臨界值時(shí)，斷裂過程區(qū)長度會(huì)下降。
　　(4)對裂縫周邊應(yīng)變進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)裂縫尖端周圍不同區(qū)域應(yīng)變值