混凝土复合型裂纹等εθ线形状应变能准则

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1、学兔兔www.xuetutu.com第15卷第2期建筑材料学报Vo1．15，No．22O12年4月J0URNAL0FBUILDINGMATERIAISApr．，2012文章编号：1007—9629(2012)02—0196—05混凝土复合型裂纹等8D线形状应变能准则陈四利，吴海钰，史建军，孙海霞(沈阳工业大学建筑工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：利用混凝土裂纹尖端附近等￡线，建立了卜Ⅱ复合型裂纹断裂等￡线形状应变能准则，并与其他理论预测值以及试验数据进行对比分析．结果表明：该准则的预测结果与试验数据基本吻合．关键词：混凝土；复合型裂纹；

2、断裂准则；应变能；等￡线中图分类号：TU528文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．10079629．2012．02．009ShapeStrainEnergyCriterionofIso—g。LineforMixedModeCrackinConcreteCHENSi—li，W己，Hai—yu，SHIJian—jun，SUNHai—xia(SchoolofArchitectureandCivilEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abst

3、ract：Usingtheiso一￡lineofconcretecracktip，theshapestrainenergycriterionofiso一￡lineforI-lImixedmodecrackwasestablishedbycomparingwiththepredictedvalueinothertheoriesandknownexperimentaldata．Theresultsshowthatpredictedvalueofthiscriterionisinagreementwithknownexperimentaldata

4、．Keywords：concrete；mixedmodecrack；fracturecriterion；strainenergy；iso—sline混凝土是一种多相复合材料，其破坏机理非常子准则_1]．本文以拉应力理论和应变能密度因子理复杂．人们发现混凝土的断裂破坏远低于其强度极论为基础，考察了混凝土等e线内的总形状应变能限的原因主要是由于结构中存在着各种缺陷和裂变化，并提出了一个新的断裂准则即I_Ⅱ复合型裂纹，这些裂纹的存在显著地降低了材料的强度，导致纹等￡。线形状应变能准则；给出了计算开裂角和临了工程中严重的断裂事故．要了解混凝土的断裂

5、机界荷载的一般公式，并用本文准则预测结果与其他理，解决混凝土结构的裂缝扩展问题，需要正确测定理论预测值以及试验数据进行对比，验证了预混凝土断裂参数，了解混凝土失稳断裂前裂缝扩展测结果的可靠性．过程与裂纹尖端附近区域的物理特性及力学行为．1准则的理论基础实际结构中的裂纹通常处于组合应力的作用下，这就使得裂纹尖端附近的应力场不是单纯的工型、Ⅱ在IIⅡ复合型荷载作用下，混凝土裂纹尖端附型或Ⅲ型，而是I，Ⅱ型甚至I，Ⅱ，Ⅲ型同时存在的近的应力场口妇计算如式(1)所示．式中：，口，分复合型．混凝土结构的大多数裂缝都是复合型裂缝，别为混凝土沿z，，z方

6、向的应力；为混凝土其中lfⅡ复合型裂缝问题比较普遍．目前国内外研面的剪应力；0为开裂角；KI，Ku分别为I，Ⅱ型裂究者提出的复合型断裂准则主要从应力、应变、能量纹的应力强度因子；r为是裂纹尖端至等e线的距3个方面进行分析，即以应力为参数，如最大周向拉离；为泊松比．应力准则[1；以应变、能量为参数，如应变能密度因收稿日期：2010l1—26；修订日期：2011-03—14基金项目：辽宁省教育厅基金资助项目(L2010393)第一作者：陈四利(1959一)，男，辽宁绥中人，沈阳工业大学教授，博士．E—mail：chen1458@sina．cor

7、n学兔兔www.xuetutu.com第2期陈四利，等：混凝土复合型裂纹等e线形状应变能准则197一cos0(n挈)一sin导(2+cos导coS挈)一cos导(+sin导siI1挈)+sin导cos挈一2(啷导一sin导)tzy~／27csin导coS导coS+cos0(-sin萼)对于平面应变问题，由弹性力学推得环向拉应面应力时一．变￡为：l十V1rJ9令一a。一常数，则式(2)可写成：∞+一一+a12KiKI⋯，(3)sin号(+3cos0)KR1(2其中．式中：G为剪切弹性模量；平面应变时a=3—4v，平r以ll一(a～2)2+口(

8、a一2)COS0+(2a一3)COS+COS。0a12—2a(2一a)sin0+2(3—2a)sin20—6COS0sin0(4)La22一a+a(6一)COS0+3(3—2a)