新老混凝土粘结面断裂损伤过程区研究

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1、万方数据第21卷第6期工程力学V01．21No．62004年12月ENGINEERINGMECHANICSDec．2004文章编号：1000．4750(2004)06—0031．05新老混凝土粘结面断裂损伤过程区研究4韩菊红1，一，赵国藩2，张雷顺1(1．郑州大学环境与水利学院，河南郑州450002；2．大连理工大学海岸与近海工程国家重点试验室，辽宁大连116023)摘要：在新老混凝土粘结面断裂性能试验的基础上，建立了新老混凝土粘结面断裂破坏模式，分析讨论了界面层特性及界面微裂缝扩展对新老混凝土粘结面断裂性能的影响。建立了新老混凝土粘结面带状微裂缝断裂过程区模型，根据该模型可求出断

2、裂过程区尺寸。结合裂缝过程区的荷载～应变试验结果，用临界断裂韧度对新老混凝土粘结断裂韧度进行了断裂过程区影响修正。关键词：混凝土；粘结面；断裂；微裂缝过程区；临界断裂韧度中图分类号：Tu377文献标识码：ASTUDYoFTHEFRACTUREPRoCESSZoNEoFADHESIVEINTERFACEoFNEWANDoLDCoNCRETE+HANJu—hon91’2，ZHAOGuo—fan2，ZHANGLei—shunl(1．DepartmentofEnvironment＆HydraulicEngineering，ZhengzhouUniversity，HenanZhengzhou

3、450002，China；2．StateKeyLaboratoryCoastalandOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，LiaoningDalian116023，China)Abstract：Basedontheadhesivefracturetestresultsofnewandoldconcreteoftheauthors．atoughnessmodelofadhesiveinterfaceofnewandoldconcreteisputforward．Thecharacteristicandinfluenceof

4、interfacialmicro—crackprocessofnewandoldconcreteonadhesivefracturetoughnessisdiscussed．Abandedmicro—crackfractureprocesszonemodelofadherenceofnewandoldconcreteisbuiltup，andthefractureprocesszonesizeisobtainedusingthebandedmicro—crackfractureprocesszonemodel．Combinedwiththeload—straintestresult

5、．theinfluenceoffractureprocesszoneonadhesivefracturetoughnessismodifiedusingthecriticalfracturetoughness．Keywords：concrete；adhesiveinterface；fracture；micro—crackprocesszone；criticalfracturetoughness1引言在新老混凝土粘结补强加固工程中，新老混凝土粘结面作为结构的最薄弱面，其上的微裂缝发展及失稳已成为结构安全性和耐久性的控制参数。用混凝土断裂力学理论和试验方法来研究新老混凝土粘结面的粘结机

6、理和稳定判据，已成为土木工程界的迫切需要。新老混凝土粘结面断裂问题，从宏观量级上分析，属于界面断裂力学范畴。国内外学者对此问题进行了一定的研究，目前在界面断裂研究中，大都收稿日期：2003—01．25；修改日期：2003—05—15基金项目：国家自然科学基金资助项N(59778045)和国家攀登计划B(课题编号：5．2)作者简介：焯#菊g[(1964)，女，河南温县人，教授，博士，主要从事混凝土结构基本理论及耐久性研究(E—mail：hanjh99@zzu．edu．cn)赵国藩(1925)，男，山西汾阳人，中国工程院院士，主要从事混凝土结构理论研究；张雷J顿(1950)，男，河南郑

7、州人，教授，主要从事混凝土非线性有限元及混凝土工程加固研究万方数据32工程力学采用传统的双材料异弹模界面断裂力学模型[1娟】，而忽略了界面层特性的影响。本文主要在新老混凝土粘结面断裂性能试验的基础上，从界面断裂力学理论出发，建立新老混凝土粘结面断裂破坏模式，分析讨论界面层特性及界面层微裂缝扩展对界面断裂性能的影响。2新老混凝土粘结面断裂模式笔者进行的试验结果表明【7，8】，在相应试验条件下，新老混凝土粘结试件的断裂破坏均发生在新老混凝土粘结界面。2．1基本假定(1)新