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《试件厚度对砂浆_混凝土断裂韧度K_省略_的影响和缝端微裂缝区的形状及大小_于骁中》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、水利学报1983年9月SHUILIXUEBAO第9期、cl试件厚度对砂浆混凝土断裂韧度K的‘影响和缝端微裂缝区的形状及大小于晓中居襄曹建国郭桂兰(水利水电科学研究院)提要本文,。.通过试验研究了三点弯曲梁试件厚度对砂浆和混凝土断裂韧度K的影响利用格利菲思强度准则和断裂力学原理求得了混凝土类脆性材料裂缝端部微裂缝区的边界方程.借助化简后,,的微裂缝区模型利用有限元法和由试验获得的荷载一开口位移曲线求得临界荷载等于80%的.,..极限荷载及在失稳前沿裂缝方向混凝土缝端微裂缝的最大长度为76毫米砂浆为45毫米利用a=5,。,.极限荷载和预制缝长厘米计算混凝土和砂浆的K时其误差为土5%、一月U贡用,.
2、断裂力学解决工程问题时需知道裂缝端部的应力强度因子和材料的断裂韧度对于边界条件复杂的结构物可用数值分析法和结构模型试验求应力强度因子.材料的断裂韧度则须通过试验确定.,,从欧文求得的I11和11型裂缝端部的应力表达式可见当极径r~O时应力a。o,实际上.,这是不可能的用X射线观察金属构件裂缝的端部发现该部位都有或大或.,高强度金属材料低应力脆断时,,一般小的塑性区试验结果表明其缝端塑性区较小称为.,,小范围屈服此时仍可应用线弹性断裂力学公式但在原缝长上要加上一增量它等于塑性x.,区在轴上长度之半为保证试件缝端产生小范围屈服以求得平面应变断裂韧度,试件必须满足,一,a.l。。。2,BWa)25(
3、K/)式中B试件厚度;试件高度;a裂缝长度;(一a)韧带宽WW;—。。.———度屈服应力—,.,由此可见金属材料的断裂试件必须保证一定的厚度本文研究的第一个问题是、,。;-通过试验探讨混凝土砂浆三点弯曲梁试件厚度对K的影响同时也分析了梁的荷载开.口位移曲线的变化规律混凝土是一种由砂石和水泥组合成的材料.它没有象金属材料那样明显的屈服极。.限但在从加载到破坏为止的全过程中,因此,一其内部裂缝有一个稳定的发展阶段*1982、、。华北水利水电学院年毕业班学生刘砚秋何英杰赵桂生和叶建海参加了部分试验工作9期试件厚度对砂浆、混凝土断裂韧度,。第K的影响和缝端微裂缝区的形状及大小21〔‘」,般认为在混凝土
4、裂缝的端部有一个微裂缝区有的作者还用染色法测量了失稳前裂〔名’.,从理论缝扩展的长度本文研究的第二个问题是根据缝端存在微裂缝区这个概念上探讨微裂缝区的形状,并求得了微裂缝区边界方程.,一,最后借助对荷载开口位移曲线的研究成果和微裂缝区形状利用有限单元法求、。得了混凝土砂浆三点弯曲梁裂缝失稳前的微裂缝区扩展长度二、试验方法及成果试400非.验用的水泥为河北省琉璃河水泥厂生产的普通矿渣水泥砂浆用的砂为标准石英砂,混凝土用的.,,5是河砂石子为河卵石二级配粒径一20毫米和20一40毫米的..各占一半砂浆和混凝土的配比见表1表1三点弯曲梁的试验成果沙件x,,,,.三点弯曲梁截面的尺寸为10(厘米)BB
5、分别为5101520和25厘米采用30“,5.,的切口模拟裂缝切口的高度为厘米砂浆三点弯曲梁的跨度为45厘米混凝土的为40..,.厘米试模为钢模浇注后48小时拆模并送至雾室养护试验前自雾室把试件取出...试验在l吨电子拉力机上进行加荷速度为l毫米/分钟用X一Y记录仪记录了荷一开口位移曲线一V曲线)和荷载一一占曲线).P一V曲线见图载(P竖向位移曲线(P典型1,2.l3,.l。。。二a一5.试验成果见表和图4断裂韧度K是按P~P和厘米计算的,,l。由表1及图4可见当B在10一25厘米范围内变化时厚度对混凝土断裂韧度K的..影响不大由于拆模不当及加载偏心等原因没获得B一5厘米的试验资料文献[3]曾
6、l。,测过B一6厘米的紧凑拉伸试件的K并证明其数值与从B一6一40厘米的试件上所获lc的.得K数值基本相同,l。.由表1及图3可见厚度对砂浆试件的断裂韧度K的影响比对混凝土的大从B~5厘米的试:。~.~lc件上测得K比B15厘米的大35%从B10厘米的试件上测得的K最水利学报1983年白山饭口八U田/唱。20签稼z010尸B~15、、/’B~抽62’矿拼/6二10娜、、、、厂B‘5B的单位为厘米B的单位为皿未加了田,j开初阳即功犯。]初切口位移v(拍,毫米,匆开n位移v(1oj奄来)l一2混凝一口图砂浆三点弯曲梁的荷载开口位移曲线图土三点弯曲梁的荷载开位移曲线l衅游林呵以赫缸Ll卜匕(交书
7、砚0一。l葱交它义代盆书-峨润妞:.‘的平均位⋯孩组试件沁.双组试件卜轰的平均值-一t一一亩一,一吉一下缸一功厂一弓厂一钻烤一一碳厂一七一试件厚度B〔理米、拭件厚度E(里米夕—3试件厚度B对砂浆断裂韧度Klc的影响图4试件厚度B对混凝土断裂韧度Klc的影响,,:c.小以后随厚度B的增大K也按线性规律略有增加由于A组中B一15厘米的试件只,.~54,B有一块可供测试所以对试验结果有一定的影响但B厘米
