混凝土断裂力学课件.pptx
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- 混凝土 断裂力学 课件
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1、目录CONTENTS断裂力学简介01混凝土的断裂02混凝土断裂模型03混凝土断裂展望04第1页/共17页PARTONE断裂力学简介第2页/共17页断裂力学简介3断裂力学分类断裂力学可分为宏观断裂力学和微观断裂力学,宏观断裂力学又可分为线弹性力学,弹塑性断裂力学,断裂动力学及界面断裂力学断裂力学是才发展起来的新学科是固体力学的分支,由于与工程技术有密切关系而发展迅速。以往衡量材料或结构是否安全是以材料的强度来判断,但在工程中发生的一系列底应力破坏事故是传统的设计理论发生动摇。研究发现众多工程事故都始于裂纹。断裂力学就是在这种情况下产生的第3页/共17页断裂力学简介4断裂力学研究任务1,研究裂纹体
2、的应力场、应变场与位移场,寻求控制材料开裂的物理参量2,研究材料抵抗裂纹扩展的能力-韧性指标的变化规律,确定其数值及测定方法3,建立裂纹扩展的临界条件-断裂准则4,含裂纹的各种几何构形在不同载荷作用下,控制材料开裂物理参量的计算断裂力学研究方法从弹性力学方程或谈塑性力学方程出发,把裂纹作为一种边界条件,考虑裂纹顶端的应力、应变和位移场,设法建立这些场与控制断裂的物理参量之间的关系和裂纹尖端附近的局部断裂条件第4页/共17页PARTTWO混凝土的断裂第5页/共17页混凝土的断裂6混凝土断裂力学的研究在我国始于1974年湖南柘溪混凝土坝出现了严重断裂事故,为了评估大坝安全和修复提供科学依据,国内学
3、术界开始了混凝土断裂力学研究,1981年11月,在湖南柘溪召开了我国第一届岩石混凝土断裂与强度学术会议,之后每隔两年召开一次,1983年,徐世烺编写了国内最早的混凝土断裂研究生教材,2005年我国出版制定了第一步混凝土断裂试验规程。我国混凝土断裂力学研究的发展混凝土是由粗集料、细集料、水泥(通常还有外加剂)等组成的性能十分复杂的材料,往往在凝结硬化过程中或以后的使用过程中出现裂缝。混凝土裂缝问题是工程界极为关注的问题。对混凝土结构,除了对强度、收缩、徐变、冻融、渗透性等提出要求之外,还迫切需要对混凝土裂缝产生原因,裂缝特性、裂缝的发展过程如失稳扩展、裂缝危险性的评估以及防止裂缝的对策等进行研究
4、。第6页/共17页混凝土的断裂7 混凝土是典型的非均匀材料,其中含有微裂纹,甚至有宏观的缺陷如裂纹、夹碴、气泡、孔穴等。混凝土的强度、变形和破坏性能都与裂纹的扩展有关。对于混凝土内部结构的亚微观分析发现,混凝土在承受载荷以前已存在裂纹,这些裂纹大致可以分为两种类型:1)随机分布的微裂纹,它在一定程度上控制着混凝土的抗拉和抗压等宏观强度;2)方向一定的宏观裂纹,它有时使得混凝土的力学性质呈现各向异性。混凝土类材料的断裂过程受控于其中原有的微裂纹,微裂纹一方面影响宏观裂纹的萌生过程,另一方面对主裂纹产生屏蔽和劣化的双重作用。混凝土的破坏是由于对象体系中潜在的各种缺陷引起的,其破坏过程实际上就是微裂
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