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(finite-cohesive element method,FCEM)模拟分析裂纹扩展过程及力学响应。试验结果表明:准静态加载时,混...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(finite-cohesive element method,FCEM)模拟分析裂纹扩展过程及力学响应。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,即圆盘中心形成一条沿加载方向的主裂纹,边缘则产生三角状破碎区域。随着落锤释放高度的增加,试件的破坏形态依次表现为:未起裂、起裂未贯穿、起裂贯穿和严重破碎。通过高速摄影获得的不同时刻裂纹长度的结果表明,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。展开更多
文摘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(finite-cohesive element method,FCEM)模拟分析裂纹扩展过程及力学响应。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,即圆盘中心形成一条沿加载方向的主裂纹,边缘则产生三角状破碎区域。随着落锤释放高度的增加,试件的破坏形态依次表现为:未起裂、起裂未贯穿、起裂贯穿和严重破碎。通过高速摄影获得的不同时刻裂纹长度的结果表明,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。
