碾压混凝土诱导缝等效强度试验的有限元分析

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1、2011年第7期(总第261期)混凝土理论研究Number7in2011(TotalNo．261)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2011．07．004碾压混凝土诱导缝等效强度试验的有限元分析王学志，徐宗超，田傲霜，何秀斌，张玉梅(辽宁工业大学土木建筑学院，辽宁锦州121001)摘要：通过对试验中不同类型的轴拉试件进行数值模拟，对试验所得数据与模拟结果进行对比分析，证明了模型建立和参数选择的合理性。根据诱导缝周围应变发展情况，结合应力

2、分布云图，判断诱导缝在荷载作用下的破坏过程，提出了切实有效诱导缝布置方式。关键词：有限元分析；诱导缝；等效强度；裂缝扩展中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)07-0010-03FiniteelementanalysisofequivalentstrengthtestforRCCinducedjointWANGXue-zhi，XUZong-chao，TIANAo—shuang，HEXiu—bin，ZHANGYu—mei(CollegeofCivilEngineering

3、，LiaoningUniversityofTechnology，Jinzhou121001，Chinaa)Abstract：Thediferenttypesofaxialtensionspecimensweresimulatedandthetestresultsandsimulateresultswereanalyzed，thenthemodelsandparameterschozedinsimulateprocessionwereverifiedreasonable．Accordingtothedevelopm

4、entofstrainaroundinducedjoint，thedamageprocessionofinducedjointwerejudgedcombingwiththestresscontours，theeffectivelayoutofinducedjointwereproposed．Keywords：finiteelementanalysis；inducedjoint；equivalentstrength；crackpropagation坝应力应变全过程仿真分析》项目组，引入了双K断裂理论，用0引言混凝

5、土的起裂韧度计算诱导缝等效强度．，并以此反映具有宏碾压混凝土筑坝技术凭借其工艺简单、上坝强度高、工期观裂缝坝体的抗裂性能，同时分析了沙牌拱坝在施工期和运行短、造价低、适应性强等特点，已经成为最有竞争力的坝型之期的应力场以及诱导缝在施工期和运行期的开裂状况肼；华北一，在我国得到了大力发展和广泛应用。综合我国的碾压混凝土水利学院的赵中极等提出了一种计算模拟混凝土构件荷载一位技术，我国碾压混凝土在配合比设计上已经形成少水泥用量、高移全过程曲线的方法——刚度荷载法；中交水运规划设计院粉煤灰掺量的特点。但也正是由于粉煤灰的

6、大量掺人，水化热散的张雪虎、天津大学的张社荣建立了任意加密有限元剖分网格的发时间缓慢，同时由于碾压混凝土上升速度快，导致温度应力三维随机有限元自适应算法进行拱坝温度应力裂缝的计算嘲；增加，从而使坝体出现破坏。目前较为成熟的温控措施就是设置河海大学的顾爱军等问借助大型通用有限元软件ANSYS计算诱导缝，即靠诱导缝自身对其所受拉应力的放大来优先使坝体软件对碾压混凝土拱坝诱导缝的工作机理和作用进行了探讨，在诱导缝处成缝。因此对于诱导缝的数值分析方面的研究，越用线弹性断裂力学方法从局部分析了诱导缝的设置问题。来越受到专业

7、人士的重视。本研究借助于有限元软件对碾压混凝土试件进行模拟分目前，国内对于碾压混凝土诱导缝的分析主要是运用断裂析，对比试验结果，得出更有意义的诱导缝布缝方案，进一步研力学理论，对碾压混凝土诱导缝等效强度及裂纹尖端应力强度究诱导缝的工作机理。因子进行数值分析。清华大学的曾昭扬教授在“八五”攻关期间，1数值模拟模型的建立以单向间隔诱导缝为例，将内部矩形的诱导缝简化为无限大板的单向、短轴间隔、穿透裂缝模型，根据断裂力学理论，得到了对于穿透型诱导片轴拉试件，可以直观的从表面的裂缝处诱导缝的等效强度的计算式，并据此提出了断

8、裂判别式以及有观察到混凝土的应力及应变发展情况，从而分析诱导缝周围的效作用范围估计方法Ⅲ。在“九五”攻关其间，曾昭扬教授对诱导应力变化。对于非穿透型诱导片轴拉试件，一方面对整体模型进缝强度以及诱导缝和横缝的布置做了研究[21。该研究着重在于行模拟分析；另一方面为了观察诱导缝周围的应力应变发展过诱导缝断裂机理的理论研究，得到缝尖应力强度因子的表达式，程，对其进行简化模型分析