混凝土裂缝扩展单元能量演变分析

摘要：

假设材料为黏弹性材料时,带缝混凝土结构在荷载作用下,缝岸相对位移将逐渐增大,如果采用位移直接法计算缝端应力强度因子,该应力强度因子将逐渐增大,甚至可能大于混凝土的断裂韧度。基于信息熵理论对黏弹性材料的断裂问题进行了研究,分析表明,如果结构为黏弹性体,那么结构在流变过程中不涉及到能量的耗散和释放,结构信息熵为一常数,裂缝并不会失稳,即位移直接法不适用于流变断裂问题。对钝裂缝带模型进行了研究,认为裂缝扩展单元开裂时,将引起结构能量的释放,该释放能等于外力功与总弹性应变能的差值,也近似等于裂缝扩展单元开裂前后的总弹性应变能的差值。对于线弹性断裂力学问题,这2个能量差值与裂缝前沿的虚拟扩展长度（平面问题）或虚拟扩展面积（空间问题）的比值,通过简单的转化即可以获得缝端应力强度因子。分析还表明,钝裂缝带模型一定程度上不依赖于网格粗细,且相对分离裂缝模型而言,其剖分网格较方便。

关键词：钝裂缝带模型、流变断裂、耗散能、释放能、应力强度因子

所属期刊栏目：35

分类号：TU528(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金项目50779031;国家杰出青年基金项目50925933;湖北省教育厅科学技术研究项目D20101207

在线出版日期：2012-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：99-106