配筋对混凝土双k断裂参数的影响研究

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1、第43卷第13期人民长江Vol_43．No．1320I2年7月YangtzeRiverJuly，2012文章编号：1001—4179(2012)13—0061—05配筋对混凝土双K断裂参数的影响研究胡少伟，米正祥，陆俊(南京水利科学研究院材料结构研究所，江苏南京210029)摘要：为了确定在混凝土中配筋对试件断裂参数的影响，采用尺寸为1000mm×200mm×200mm的3组不同缝高比的钢筋混凝土试件进行试验。通过在初始裂缝两侧粘贴应变片确定了起裂荷栽，计算出了钢筋混凝土试件的起裂断裂韧度、失稳断裂韧度、临界有效裂缝

2、长度，并与相同缝高比的素混凝土试件进行了对比。结果表明，在混凝土中配筋，其起裂断裂韧度与失稳断裂韧度分别可以提高8．6％与15％；缝高比越大，钢筋混凝土试件的起裂韧度与失稳韧度值越小；钢筋混凝土试件的起裂韧度与失稳韧度的比值要比素混凝土试件的小，表明在混凝土试件中加入钢筋后可以提高结构的延性；钢筋混凝土试件的初始缝长与-临界有效缝长的比值介于O．65—0．88。关键词：钢筋混凝土；双K断裂参数；缝高比；钢筋影响中图法分类号：TV33文献标志码：Amm×200mm×200Mill与2700mmx600mmx3001研究

3、背景mill的混凝土构件和钢筋混凝土构件进行了三点弯曲钢筋混凝土构件在土木工程、水利工程以及采矿试验，并利用有限单元法求得了各自的断裂韧度，最后工程等领域内的应用都非常广泛。但是钢筋混凝土构得到钢筋混凝土构件的断裂韧度与同尺寸混凝土试件件在制作、养护等过程中，由于质量的不均匀性和受到的断裂韧度值基本相同的结论。而文献[5]对尺寸为环境中非荷载因素的影响，表面或者内部往往都会有1800mm×400mm×200mill的混凝土构件和钢筋混微裂缝存在，而且这些裂纹在构件工作过程中可能还凝土构件进行了三点弯曲试验，最后得到钢

4、筋混凝土会继续扩展，甚至会因为裂纹的扩展而导致整个构件构件的断裂韧度值由于钢筋的存在，而高于同尺寸混的破坏。凝土构件的断裂韧度值的结论，而且断裂韧度值的提自从1961年M．F．Kaplan首次将断裂力学概念高程度随配筋率的增加基本上呈线性关系。显然，两应用于混凝土，并进行了断裂韧度的试验之后，很多学文献所得到的结论有比较大的出入，因而要真正弄清者对混凝土断裂性能进行了大量的试验研究工作，并不同因素对钢筋混凝土构件断裂韧度的影响，还需要取得了很大的进展，而且不少研究成果已经应用到了做大量的工作。因此，本文在此基础上，以

5、缝高比为参工程实践中。但是对含裂纹的钢筋混凝土构件的断裂数，采用三点弯曲试验方法，研究3种缝高比下钢筋混性能研究还比较少，而且不够深入，因此非常有必要对凝土试件的断裂参数。此作进一步的研究。2双K断裂理论对于钢筋混凝土构件，钢筋的存在会对混凝土的断裂韧度产生一定的影响，文献[4]对尺寸为1000混凝土作为一种准脆性材料，其断裂存在断裂过收稿日期：2011—12—30基金项目：国家科技支撑计划课题“震损水库及堰塞湖风险评估与处置关键技术研究”(2009BAK56B04)；国家自然科学基金项目“基于FEMOL的大口径PC

6、CP管结构计算与安全评价”(50879048)；水利部前期项目“地震对大坝灾变机理与对策研究”($409001)作者简介：胡少伟，男，教授级高级工程师，博士，主要从事水工结构工程与材料研究工作。E—mail：hushaowei@nhri．ell62人民长江程区，有一定量的亚临界扩展，并非像完全脆性材料一=暑，样一旦起裂就失稳破坏。文献[6—7]采用激光散斑、光弹贴片法等现代测试技术，对三点弯曲梁以及大型=(6)紧凑拉伸试件进行断裂试验，观测到混凝土材料的裂式中，为起裂断裂韧度；F。为起裂荷载，即试件F—缝扩展过程可分

7、为3个阶段：初始起裂、稳定扩展及失稳破坏；其在荷载位移曲线上表现出明显的非线性特曲线的上升段中从直线段转变为曲线段的转折点所对应的荷载。征，这就意味着线弹性断裂力学不能直接应用到混凝土裂缝体的研究中。徐世娘吸取以往众多混凝土断裂3试验概况模型的优点，将线弹性断裂力学、虚拟裂缝模型以及混凝土应变软化曲线相结合，建立了双K断裂模型，并3．1原材料基本情况得到了起裂韧度K和失稳韧度K的计算公式。该模试件混凝土的配合比为胶凝材料：砂：石：外加剂型可表示为：K

8、水胶比为0．29。其中胶凝材起裂；时裂缝处于失稳扩展37％，砂为普通建筑中砂，碎石颗粒级配为5．0～25．0阶段一。mm，最大骨料粒径为25mm；外加剂为JM一8，拌和水在实际应用