含V型切口混凝土的复合型断裂研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文含V型切口混凝土的复合型断裂研究学位申请人：胡宗棋学科专业：结构工程指导教师：童谷生教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不

2、包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名日期关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名导师签名日期摘要含V型切口混凝土的复合型断裂研究摘要研究含各类孔口的混凝土构件在载荷作用下的断裂破坏形态，对理解混凝土断裂机理和含裂缝孔

3、口构件的剩余强度的评估具有重要意义。本文研究含V型切口的混凝土构件的复合型断裂问题。主要研究内容包括：1、研究含V型切口的混凝土构件的断裂过程区、起裂荷载；2、研究含V型切口的混凝土断裂失效准则，含V型切口构件破坏荷载及初始扩展角度；3、研究含V型切口混凝土构件断裂破坏的影响因素。在实验研究方面设计制作了含不同角度的V型切口的试样，利用三点弯曲研究不同缝高比，不同偏心距和不同V型切口角度对断裂过程区与起裂荷载、破坏荷载的影响。利用电测法与数字图像相关法研究切口尖端附近区域的应变与位移场等。理论研究利用有限断裂力学方法和广义应变能量密度准则分析了含V型

4、切口混凝土构件（试样）裂缝口扩展角度和起始断裂角与起裂荷载。采用数字图像相关法测试并计算断裂过程区长度。实验与理论分析表明：1）随着载荷增加，断裂过程区的长度和宽度是不断增加的，当构件进入到失稳阶段时，断裂过程区尺寸会达到最大，随后慢慢减小；含V型切口混凝土试件的切口角度越大，其起裂荷载越小；缝高比越大，峰值断裂过程区尺寸越大；当V型切口角度小于120度时，断裂过程区随切口角度增大而减小；当V型切口角度大于120度时，断裂过程区随切口角度增大而增大；偏心距越大，复合参数越大，破坏荷载越大，起裂荷载越大，初始裂缝扩展角度越大。2）将有限断裂力学准则与其

5、他准则对比，无论是临界破坏荷载还是裂缝扩展角度，有限断裂力学准则的理论预测值与实验结果最接近。3）广义应变能密度准则比传统的应变能密度准则有更高的预测精度。关键词：复合荷载，断裂过程区，断裂角度，有限断裂力学，广义应变能量密度准则，混凝土IAbstractSTUDYONCOMPOSITEFRACTUREOFCONCRETEWITHVNOTCHABSTRACTThestudyofthefracturefailuremodesofconcretememberswithvariousopeningsunderloadisofgreatsignificanc

6、eforunderstandingthefracturemechanismofconcreteandtheevaluationofresidualstrengthofcomponentswithcrackedorifices.Inthispaper,thecompositefractureofconcretememberswithVcutisstudied.Themainresearchcontentsinclude:1.Studythefractureprocessareaandinitiationloadofconcretecomponentsw

7、ithVnotch;2,studythefailurecriterionofconcretewithVnotch;3,studytheinfluencingfactorsoffracturefailureofconcretememberswithVnotch.Intheaspectofexperimentalresearch,wedesignedandmanufacturedVnotchedspecimenswithdifferentangles.Theinfluenceofdifferentslitheightratio,differentecce

8、ntricityanddifferentVnotchanglesonfractureprocesszone,