混凝土拉伸断裂特性及动态裂纹演化规律

刘晋豪 李金柱 姚志彦 张力伟

刘晋豪, 李金柱, 姚志彦, 张力伟. 混凝土拉伸断裂特性及动态裂纹演化规律[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251046
引用本文: 刘晋豪, 李金柱, 姚志彦, 张力伟. 混凝土拉伸断裂特性及动态裂纹演化规律[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251046
LIU Jinhao, LI Jinzhu, YAO Zhiyan, ZHANG Liwei. Tensile Fracture Characteristics and Dynamic Crack Evolution Law of Concrete[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251046
Citation: LIU Jinhao, LI Jinzhu, YAO Zhiyan, ZHANG Liwei. Tensile Fracture Characteristics and Dynamic Crack Evolution Law of Concrete[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251046

混凝土拉伸断裂特性及动态裂纹演化规律

doi: 10.11858/gywlxb.20251046

Tensile Fracture Characteristics and Dynamic Crack Evolution Law of Concrete

  • 摘要: 为探究混凝土的拉伸断裂特性和裂纹演化规律,开展了巴西圆盘的准静态劈裂试验和落锤冲击动态劈裂试验,结合有限元-黏聚单元耦合法(FCEM),对裂纹扩展过程及力学响应进行了数值模拟分析。试验结果表明:准静态加载时,混凝土圆盘试件发生拉伸断裂,圆盘中心形成一条沿加载方向贯穿的主裂纹和少量与其平行的次裂纹,裂纹主要在砂浆内部及骨料-砂浆界面扩展;三维圆盘试件的拉伸性能随厚径比的增大而增强。在动态冲击载荷作用下,试件仍为中心起裂模式,在圆盘中心形成一条沿加载方向的主裂纹,但其与试验装置接触的边缘会产生三角状的破碎区域。伴随落锤释放高度的增加,试件依次表现出未起裂、起裂未贯穿、起裂贯穿、严重破碎4种破坏形态。通过高速摄影获得了不同时刻的裂纹长度,结果表明,随着落锤释放高度的降低,裂纹扩展时间延长。数值模拟结果显示,试件的起裂时间随落锤释放高度的增加呈非线性递减,并给出了起裂时间与落锤释放高度关系的经验公式。

     

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  • 网络出版日期:  2025-04-17

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