岩石—混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究

《岩石—混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、犬ｉｌ拔－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ３５士室位ｉｃ文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ岩石－混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究学科专业作者姓名■＃窟！１觀指导教师Ｊ２０＼５６ｎ答辩日期＾＿＿＿硕士学位论文岩石－混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｎＣｒａｃｋＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｎ

2、－ＣｏｎｃｒｅｔｅＲｏｃｋＩｎｔｅｒｆａｃｅ作者姓名：陆超学科、专业：结构工程学号：２１２０６０５１指导教师：董伟副教授完成日期：２０１５年５月犬遠理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位

3、或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。－学位论文题目：岩石混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究作者签名：反日期：《月广口日＿＿大连理工大学硕士学位论文摘要建立在岩石基础上的混凝土结构物，岩石与混凝土界面处的裂缝对结构安全性能影响最大，加之外界荷载、温度变。由于岩石与混凝土本身的非均质、非线性及各向异性化等因素的影响，，使得界面处裂缝既可能沿交界面扩展也可

4、能向混凝土或基岩扩展这不仅威胁着结构的正常使用更有可能对结构造成倾覆性的破坏。因此，研宄界面裂缝的断裂特性及裂缝扩展全过程有着重要意义。本文结合界面力学相关理论，采用三点弯曲梁对界面断裂基本参数进行了采集；采－用四点剪切梁试件研究了不同缝高比、偏缝率、加载方式下的岩石混凝土界面裂缝的扩展全过程，铁得了较为典型的裂缝扩展模式；采用有限元方法对四点剪切条件下裂缝一扩展全过程进行模拟：，数值结果与试验结果较为致。具体内容如下１自然界面下裂缝断裂特性试验研究（）釆用三点弯曲加

5、载方式获得岩石自然断面，，放入模具中绕筑混凝土制作复合试件试件尺寸为１００ｉｍｎｘｌ００ｍｍｘ５００ｍｉｎ。通过对五种缝高比下的界面试件进行三点弯曲试验获得起裂荷载和最大荷载，并计算了界面的断裂制度和断裂能等参数。试验结果表明，随着缝高比的增加，起裂荷载和最大荷载都逐渐减小；起裂軔度和断裂能基本不随缝高＿比的变化而改变，可以认为是与试件尺寸无关的材料常数。（２）自然界面下裂缝扩展全过程试验研宄ｘｘＳＯＯ一一本次试验采用ｌＯＯｍｍｌＯＯｍｍｍｉｎ的梁式试件，侧为岩石，另侧为棍凝

6、土。采用四点剪切梁试件，对加载方式、缝高比和偏缝率进行变量控制，得到了裂缝扩展的不同模式，：，研究了各种工况下模态比与裂缝扩展模式的关系结果表明随着模态比的增大，界面裂缝会逐渐倾向于向岩石扩展。３）四点剪切条件下裂缝扩展全过程的数值模拟（采用界面断裂力学的方法计算裂缝尖端应力强度因子，提出了能预测裂缝扩展不同模式的界面裂缝扩展准则。通过有限元方法对四点剪切加载条件下界面裂缝扩展全过程进行模拟，数值结果与试验结果吻合良好。结果表明：在得到界面、混凝土与岩石的抗拉强度，断

7、裂能和起裂断裂勒度后，采用本文提出的方法能够准确预测裂缝扩展的不同－混凝土界面裂缝在－模式，数值求解岩石ＩＩＩ复合型应力场下的起裂荷载、极限荷载、裂缝扩展长度等断裂参数，对裂缝扩展全过程进行数值模拟。－－：岩石１１１关键词混凝土界面复合型应力场；断裂试验数值模拟；裂缝扩展；；－－Ｉ岩石－混凝土界面裂缝扩展过程的试验与数值研究ＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｔｕｄｏｎＣｒａｃｋＰｒｏａａｔｉｏｎｉｎｐｙｐｇＲｏｃｋ－ＣｏｎｃｒｅｔｅＩｎｔ

8、ｅｒｆａｃｅＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｒａｃｋｓａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｒｏｃｋａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｈａｖｅａｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂａｓｅｄｏｎｒｏｃｋｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｈｅｔｅｒｏｅｎｅｉｔｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎｄｇｙ，ａｎｉｓｏｔｒｏｏｆｌｗｉｈｉｉｉｐｙｔｈｅｒｏｃｋａｎｄｃｏｎｃｒ