混凝土三点弯曲梁失稳韧度预测方法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2016年第1期(总第315期)混凝土理论研究Number1in2016(TotalNo．315)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002·3550．2016．01．008混凝土三点弯曲梁失稳韧度预测方法研究聂雅彤，卿龙邦，子L丹丹(1．河北工业大学土木工程学院，天津300401；2．清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京100084)摘要：基于采用起裂韧度扩展准则的三点弯曲梁断裂全过程数值模拟，研究了混凝土失稳韧度的预测方法及其受黏聚力分布的影响．该方法将起裂韧度作为裂缝

2、起裂及扩展的判断标准，通过理论分析及数值迭代计算得到峰值荷载、临界有效裂缝长度及失稳韧度，摆脱了传统方法需要测量临界状态下的断裂参数才能得到失稳韧度的束缚．利用不同尺寸和不同最大骨料粒径的三点弯曲梁试验对本计算方法进行了验证．分析了不同黏聚力分布模型对失稳韧度及裂缝断裂全过程曲线的影响．研究表明本方法可以较好地预测混凝土失稳韧度，黏聚力分布模型对失稳韧度计算结果影响较小。关键词：混凝土；三点弯曲梁；裂缝扩展；起裂韧度；失稳韧度；黏聚力中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2016)0卜oo29—05Predictingunstabletoughn

3、essofconcretebasedonthree—pointbendingnotchedbeamsNIEYatong，Longbang，KONGDandan‘(1．CollegeofCivilEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，China；2．StateKeyLaboratoryofHydroscienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Basedonnumericalsimulationofwholefractu

4、reprocessofthree-pointbendingnotchedbeamsbyinitialtoughnesscriterion，thepredictionofunstabletoughnessofconcreteandtheeffectsofcohesivedistributiononitwerestudied．Withinitialtoughnesstakenasthecriterionofcrackimtiationandpropagation，theoreticalanalysisandnumericaliterationwereusedtocalculatepe

5、akload，criticalcrackpropagmionlengthandtheunstabletoughness．Thismethodavoidedthemeasurementofparametersoncriticalsituationandwasverifiedbyexistingexperimentaldataofdifferentspecimensizesanddifferentmaximumaggrega~sizes．Further，theeffectsofcohesivedistributiononunstabletoughnessandthewholefrac

6、tureprocesswereanalyzed．Theresultsshowthattheproposedmethodcanwellpredictunstabletoughnessofconcre~andthecalculatedunstabletoughnessisnotsensitivetocohesivedistribution．Keywords：concrete；three—pointbendingnoshedbeams；crackpropagation；initialtoughness；unstabletoughness；cohesivestress来确定的方法。我国规

7、范给出了通过裂缝嘴张开位移计0引言算临界有效缝长的经验计算式。而实际上，裂缝扩展是由大量断裂试验研究表明，混凝土裂缝失稳前存在着裂外力和黏聚力共同作用的，因此并不能忽略黏聚力的影缝稳定扩展阶段和断裂过程区。为了便于解析分析，许多响。最近，卿龙邦等提出了一种采用极值方法计算失稳学者出了基于不同假设的非线性断裂模型，如Hillerborg韧度、峰值荷载裂及裂缝张开位移的方法，并在楔入劈拉等提出的虚拟裂缝模型⋯、Jenq和Shah提出的双参数模试件上进行了验证。Kumar等人提出了峰值