基于修正最大切向应力准则的含中心直裂纹混凝土圆盘断裂行为研究

摘要：

采用一种含中心直裂纹的混凝土圆盘试件,对其进行准静态径向压缩测试,通过改变中心裂纹倾角和混凝土的配比,得到了不同情况下混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力.基于Ayatollahi等人修正的最大切向应力准则(MMTS),通过联立理论公式求解得到不同配比、不同裂纹形式(Ⅱ型和Ⅰ-Ⅱ混合型)混凝土试件的裂纹初始扩展角和断裂阻力的预测值,并将其与实验值进行了比较分析.其中MMTS准则是同时考虑了裂纹尖端应力场中奇异项和非奇异项(即Williams级数展开项中的T应力、A3和B3阶项,并忽略了更高阶项)的最大切向应力准则,使用超确定有限元法(FEOD)对Williams级数展开项的无量纲参数进行计算,并采用考虑了A3阶项的Schmidt模型计算断裂过程区的大小.研究结果表明,与传统MTS准则、GMTS准则相比,MMTS准则能够更好地预测混凝土试件裂纹初始扩展角和断裂阻力,特别是针对Ⅱ型载荷占主导地位时的情况.

关键词：混凝土、巴西圆盘、修正最大切向应力准则、断裂阻力、裂纹初始扩展角

所属期刊栏目：46

资助基金：国家自然科学基金批准号:11390362资助项目

在线出版日期：2016-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：377-386