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现场浇筑大坝混凝土起裂断裂韧度研究

水利学报 2014年第12期45卷 1487-1492页

作者：管俊峰李庆斌吴智敏周绍武华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450011 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 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国长江三峡集团公司北京100038

利用我国西南部某特高拱坝施工现场的拌合楼,浇筑成型骨料最大粒径150 mm的大坝混凝土楔入劈拉试件,试件尺寸分别为800 mm×800 mm×450 mm、1 000 mm×1000 mm×450 mm和1 200 mm×1 200 mm×450mm。通过试验获得现场浇筑大坝混凝土试... 详细信息

利用我国西南部某特高拱坝施工现场的拌合楼,浇筑成型骨料最大粒径150 mm的大坝混凝土楔入劈拉试件,试件尺寸分别为800 mm×800 mm×450 mm、1 000 mm×1000 mm×450 mm和1 200 mm×1 200 mm×450mm。通过试验获得现场浇筑大坝混凝土试件的起裂荷载,进而由有限元计算得到其起裂断裂韧度值,分析了龄期变化对起裂断裂韧度的影响规律,给出了起裂断裂韧度随试件尺寸的变化规律。结果表明,通过现场浇筑试件,得到大坝混凝土的起裂断裂韧度,能够真实反映大坝的实际断裂性能。现场浇筑大坝混凝土的起裂断裂韧度随着龄期增加而增加,180 d龄期的现场浇筑大坝混凝土的起裂断裂韧度在试件有效高度800~1 200 mm范围内不存在明显的尺寸效应。

关键词：现场浇筑大坝混凝土真实断裂参数起裂断裂韧度试件龄期试件尺寸

采用底部开缝立方体劈拉试件测定混凝土起裂断裂韧度

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水利与建筑工程学报 2020年第1期18卷 85-90页

作者：于菊瑶董伟大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为了测定混凝土起裂断裂韧度,提出了一种采用底部开缝立方体劈拉试件的试验方法,并采用数值分析方法拟合了该加载条件下缝尖的应力强度因子计算公式,通过测量高度为100 mm、200 mm和300 mm,缝高比为0.2、0.3、0.5和0.7的立方体劈拉试件... 详细信息

为了测定混凝土起裂断裂韧度,提出了一种采用底部开缝立方体劈拉试件的试验方法,并采用数值分析方法拟合了该加载条件下缝尖的应力强度因子计算公式,通过测量高度为100 mm、200 mm和300 mm,缝高比为0.2、0.3、0.5和0.7的立方体劈拉试件及三点弯曲梁试件的起裂荷载,进而计算起裂断裂韧度并研究其尺寸效应。结果表明,采用底部开缝立方体劈拉试件和三点弯曲梁试件测定的起裂韧度基本一致,计算结果皆无明显尺寸效应,说明提出的方法能够有效测定混凝土起裂断裂韧度。与传统的三点弯曲梁方法相比,该方法具有试件制备简单、试验操作方便等优点,为现有的混凝土断裂参数实验测定提供有效补充。

关键词：起裂断裂韧度底部开缝立方体劈拉试件尺寸效应混凝土

纳米SiO_(2)和PVA纤维增强水泥基复合材料的断裂性能

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建筑材料学报 2021年第5期24卷 908-915页

作者：张鹏亢洛宜郭进军王娟郑州大学水利科学与工程学院河南郑州450001

通过18组共90根纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料预制切口小梁试件的三点弯曲断裂试验,以起裂断裂韧度和断裂能作为评价指标,探讨了纳米SiO_(2)掺量、PVA纤维体积分数及石英砂粒径对水泥基复合材料断裂性能的影响.结... 详细信息

通过18组共90根纳米SiO_(2)和聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料预制切口小梁试件的三点弯曲断裂试验,以起裂断裂韧度和断裂能作为评价指标,探讨了纳米SiO_(2)掺量、PVA纤维体积分数及石英砂粒径对水泥基复合材料断裂性能的影响.结果表明:适量的纳米SiO_(2)和PVA纤维可显著改善试件的断裂性能,在未掺纳米SiO_(2)或纳米SiO_(2)掺量为2.0%条件下,随着PVA纤维体积分数的增加,试件的起裂断裂韧度和断裂能均呈现先增后减趋势,且均在PVA纤维体积分数为1.2%时达到最大值.当纳米SiO_(2)掺量小于1.5%时,试件的断裂性能随着纳米SiO_(2)掺量的增加而提高;当纳米SiO_(2)掺量大于1.5%时,纳米SiO_(2)的掺入对试件的断裂性能有不利影响;随着石英砂粒径的减小,试件的断裂性能逐渐降低.

关键词：水泥基复合材料 PVA纤维纳米SiO_(2) 起裂断裂韧度断裂能

钢纤维增强大掺量再生骨料混凝土力学与断裂性能

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硅酸盐通报 2023年第7期42卷 2532-2540页

作者：丁亚红邹成路郭猛张美香吕秀文河南理工大学土木工程学院焦作454003

通过立方体抗压试验、劈裂抗拉试验与三点弯曲试验,探讨再生粗、细骨料较高取代率和钢纤维掺量对再生混凝土力学性能与断裂性能的影响。测试了试件28 d的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度与双K断裂韧度,分析了再生混凝土基本力学性能与断... 详细信息

通过立方体抗压试验、劈裂抗拉试验与三点弯曲试验,探讨再生粗、细骨料较高取代率和钢纤维掺量对再生混凝土力学性能与断裂性能的影响。测试了试件28 d的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度与双K断裂韧度,分析了再生混凝土基本力学性能与断裂性能之间的相关性,提出了钢纤维增强大掺量再生骨料混凝土起裂断裂韧度及失稳断裂韧度与劈裂抗拉强度的计算关系。结果表明:再生粗、细骨料以50%质量取代率分别替换天然碎石与河砂,钢纤维体积掺量为1.0%时,抗压强度与劈裂抗拉强度达到最高,分别达到天然混凝土的77.12%与93.97%。掺加1.0%的钢纤维后,试块的失稳断裂韧度明显增加,并且在再生细骨料掺量为50%时均超过了天然混凝土。

关键词：再生混凝土三点弯曲试验劈裂抗拉强度立方体抗压强度起裂断裂韧度失稳断裂韧度

基于楔入劈拉法的湿态混凝土双K断裂特性试验研究

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硅酸盐通报 2022年第9期41卷 3107-3114,3137页

作者：楼建敏张国辉杨振东孙俊崇李虎中信建设有限责任公司北京100027 昆明理工大学电力工程学院昆明650050

采用楔入劈拉法,针对浸泡在自由水环境中0 h、2 h、5 h、24 h、120 h的3种强度等级(C20、C30、C40)混凝土开展含水率及双K断裂力学特性变化规律研究,为服役于水环境下的混凝土结构安全度评估提供支撑。研究表明:混凝土强度等级越高,吸... 详细信息

采用楔入劈拉法,针对浸泡在自由水环境中0 h、2 h、5 h、24 h、120 h的3种强度等级(C20、C30、C40)混凝土开展含水率及双K断裂力学特性变化规律研究,为服役于水环境下的混凝土结构安全度评估提供支撑。研究表明:混凝土强度等级越高,吸水速度越慢,含水率越低,达到饱和状态所需浸泡时间越长;混凝土起裂断裂韧度与失稳断裂韧度均随含水率的增大呈近似线性降低。C20、C30、C40混凝土饱和状态的起裂断裂韧度较干燥状态分别降低了29.6%、23.2%、33.4%,失稳断裂韧度较干燥状态分别降低了22.7%、23.9%、33.8%。相同含水率条件下,混凝土起裂断裂韧度与失稳断裂韧度降低幅度基本相似。P-CMOD曲线均明显存在线弹性未起裂阶段、稳定扩展阶段、失稳扩展阶段。随含水率增大,线弹性及稳定扩展阶段斜率均逐渐降低,失稳扩展阶段下降趋势越来越平缓。临界裂缝口张开位移随含水率增大而逐渐降低,混凝土变形能力降低,韧性逐渐减弱。

关键词：混凝土含水率楔入劈拉法双K断裂特性起裂断裂韧度失稳断裂韧度

纳米SiO;和PVA纤维增强水泥基复合材料断裂性能

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建筑材料学报 2021年

作者：张鹏亢洛宜郭进军王娟郑州大学水利科学与工程学院

通过18组共90根水泥基复合材料预制切口梁试件的三点弯曲断裂试验，以起裂断裂韧度和断裂能作为水泥基复合材料断裂性能的评价指标，探讨了PVA纤维和纳米SiO;单掺和复掺时，纤维和纳米SiO;掺量以及石英砂粒径对水泥基复合材料断裂性能... 详细信息

通过18组共90根水泥基复合材料预制切口梁试件的三点弯曲断裂试验，以起裂断裂韧度和断裂能作为水泥基复合材料断裂性能的评价指标，探讨了PVA纤维和纳米SiO;单掺和复掺时，纤维和纳米SiO;掺量以及石英砂粒径对水泥基复合材料断裂性能的影响。结果表明，适量PVA纤维和纳米SiO;的掺入可显著改善水泥基复合材料的断裂性能，未掺纳米SiO;和纳米SiO;掺量为2.0%时，随着PVA纤维体积掺量的增加，水泥基复合材料小梁试件的起裂断裂韧度和断裂能均呈现先增大后减小的趋势，且均在1.2%体积掺量时达到最大值；纳米SiO;掺量低于1.5%时，PVA纤维水泥基复合材料的断裂性能随着纳米SiO;掺量的增加而逐渐提高，但过大掺量的纳米SiO;（大于1.5%）对PVA纤维水泥基复合材料的断裂性能有不利影响；随着石英砂粒径的减小，纳米SiO;和PVA纤维增强水泥基复合材料的断裂性能逐渐降低。

关键词：水泥基复合材料 PVA纤维石英砂粒径起裂断裂韧度断裂能

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混凝土-环氧树脂黏结界面的断裂性能分析

同济大学学报（自然科学版） 2014年第7期42卷 1031-1037页

作者：张远淼余江滔陆洲导同济大学结构工程与防灾研究所上海200092

采用夹心楔入劈拉试件并结合双K断裂模型研究混凝土-环氧树脂黏结界面断裂性能.相比于原混凝土试件,环氧树脂注胶后形成的夹心试件的起裂荷载、极限荷载、双K断裂参数以及断裂能均有增长,而黏聚断裂韧度值没有提高;粗糙界面试件的黏聚... 详细信息

采用夹心楔入劈拉试件并结合双K断裂模型研究混凝土-环氧树脂黏结界面断裂性能.相比于原混凝土试件,环氧树脂注胶后形成的夹心试件的起裂荷载、极限荷载、双K断裂参数以及断裂能均有增长,而黏聚断裂韧度值没有提高;粗糙界面试件的黏聚断裂韧度试验值与采用软化曲线计算得到的黏聚断裂韧度计算值相等,光滑界面试件由于壁效应的存在,黏聚断裂韧度较低.可以认为环氧树脂注胶技术推迟了裂缝的再开展,使得起裂断裂韧度提高,采用起裂断裂韧度代入裂缝偏折判断条件进行界面裂缝偏折判断时,结果与试验相符.

关键词：楔入劈拉法混凝土-环氧树脂黏结界面界面断裂韧度起裂断裂韧度壁效应

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基于损伤塑性模型的混凝土双K断裂参数确定

市政技术 2022年第3期40卷 12-18页

作者：符永康许修亮保利长大海外工程有限公司广东广州510620

利用混凝土损伤塑性模型,对混凝土三点弯曲梁(TPB beam)损伤-断裂过程进行数值模拟;再通过数值模型,从损伤起始临界时刻定义起裂荷载,由峰值荷载时刻损伤因子的分布确定裂缝失稳扩展时刻的临界等效有效裂缝长度,提出了确定混凝土起裂断... 详细信息

利用混凝土损伤塑性模型,对混凝土三点弯曲梁(TPB beam)损伤-断裂过程进行数值模拟;再通过数值模型,从损伤起始临界时刻定义起裂荷载,由峰值荷载时刻损伤因子的分布确定裂缝失稳扩展时刻的临界等效有效裂缝长度,提出了确定混凝土起裂断裂韧度、失稳断裂韧度的新方法。研究结果表明:基于损伤塑性模型的混凝土三点弯曲梁数值模型,能较准确地预测单次荷载作用下混凝土三点弯曲梁的荷载-位移曲线,模拟混凝土的准脆性断裂破坏过程,即裂缝起裂、稳定扩展和失稳扩展3个阶段;采用数值模拟方法确定出的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度与原有方法确定出的结果吻合性良好,误差均在10%以内,符合工程规范要求。该研究结果证明了新方法简单、实用且有助于推动双K断裂模型在混凝土结构裂缝稳定性分析和安全性评价中的应用。

关键词：三点弯曲梁损伤塑性模型双K断裂模型起裂断裂韧度失稳断裂韧度

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混杂钢纤维高强混凝土断裂特性研究

大连理工大学学报 2011年第4期51卷 561-566页

作者：高淑玲徐世烺袁全陈培河北工业大学土木工程学院天津300401 河北省土木工程技术研究中心天津300401 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

采用楔入劈拉试验方法,利用标准紧凑拉伸公式与楔入劈拉经验公式分别计算高强混凝土及混杂钢纤维高强混凝土的双K断裂韧度和断裂能,经比较发现用紧凑拉伸公式计算的失稳断裂韧度值是经验公式的0.85～0.87倍,因此建议采用尺寸符合标准紧... 详细信息

采用楔入劈拉试验方法,利用标准紧凑拉伸公式与楔入劈拉经验公式分别计算高强混凝土及混杂钢纤维高强混凝土的双K断裂韧度和断裂能,经比较发现用紧凑拉伸公式计算的失稳断裂韧度值是经验公式的0.85～0.87倍,因此建议采用尺寸符合标准紧凑拉伸要求的试件进行试验确定断裂韧度.分析了纤维混杂后纤维类型、纤维长度、纤维掺量对混凝土增强、增韧的影响,试验结果表明随着混凝土强度增加,断裂韧度、断裂能增大.最后建议高强混凝土采用双K断裂韧度作为韧性评价指标,高强钢纤维混凝土采用断裂能作为韧性评价指标.

关键词：混杂钢纤维高强混凝土起裂断裂韧度紧凑拉伸楔入劈拉失稳断裂韧度