混凝土斷裂試驗(yàn)與斷裂韌度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法基本信息

作　者：徐世烺 編 叢 書 名：出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社ISBN：9787111287001出版時(shí)間：版　次：1頁　數(shù)：117裝　幀：平裝開　本：16開所屬分類：圖書 > 建筑 > 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

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《混凝土斷裂試驗(yàn)與斷裂韌度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法》為配合國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2005年11月頒布的我國(guó)第一部混凝土斷裂試驗(yàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DL/T5332-2005）《水工混凝土斷裂試驗(yàn)規(guī)程》的實(shí)施，從規(guī)程編制的角度，簡(jiǎn)要地介紹了混凝土斷裂力學(xué)的基本概念、原理和雙K斷裂準(zhǔn)則，并詳細(xì)介紹了該規(guī)程規(guī)定的測(cè)定混凝土斷裂韌度的楔入劈拉試驗(yàn)方法和三點(diǎn)彎曲切口梁試驗(yàn)方法，以及依據(jù)所測(cè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算混凝土的起裂斷裂韌度和失穩(wěn)斷裂韌度的計(jì)算方法和基本公式，還對(duì)規(guī)程相關(guān)條文進(jìn)行了解釋和說明。為方便規(guī)程實(shí)施，還介紹了應(yīng)力強(qiáng)度因子的有限元計(jì)算方法和水工混凝土裂縫類型和實(shí)例。

前言

第1章 緒論及預(yù)備知識(shí)

1.1 《水工混凝土斷裂試驗(yàn)規(guī)程》（簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）編制的目的、意義、作用

1.2 《規(guī)程》的編寫過程

1.3 混凝土斷裂破壞的基本現(xiàn)象

1.4 線彈性斷裂力學(xué)基本概念

1.5 雙K斷裂準(zhǔn)則介紹

1.6 主要術(shù)語、符號(hào)和應(yīng)用范圍

參考文獻(xiàn)

第2章 楔入劈拉法測(cè)混凝土K1C

2.1 概述

2.2 試件、試模、預(yù)制裂縫及原型取樣

2.3 試驗(yàn)裝置及設(shè)備

2.4 試驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)采集

2.5 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算、整理、分析

2.6 試驗(yàn)報(bào)告

參考文獻(xiàn)

第3章 用帶切口的三點(diǎn)彎曲梁確定混凝土的斷裂韌性K1C

3.1 試件、試模、預(yù)制裂縫及原型取樣

3.2 試驗(yàn)裝置及設(shè)備（含夾式引伸計(jì)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)）

3.3 試驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)測(cè)試記錄

3.4 試驗(yàn)成果的計(jì)算、整理、分析（計(jì)算彈性模量E、起裂荷載FQ）

3.5 試驗(yàn)報(bào)告

3.6 計(jì)算例題

第4章 《規(guī)程》的相關(guān)條文解釋與說明

4.1 兩種計(jì)算KⅠC的公式選用問題

4.2 楔入劈拉試件單、雙支座問題

4.3 KQⅠC與KSⅠC的關(guān)系及應(yīng)用

4.4 兩種試驗(yàn)方法的KⅠC成果對(duì)比和換算

4.5 尺寸效應(yīng)

第5章 應(yīng)力強(qiáng)度因子的有限元計(jì)算

5.1 裂縫擴(kuò)展基本形式

5.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子和斷裂判據(jù)

5.3 斷裂有限元法

5.4 計(jì)算KI的算例

5.5 工程結(jié)構(gòu)中裂縫縫端K因子的計(jì)算

第6章 水工混凝土裂縫類型及實(shí)例

6.1 變形裂縫

6.2 結(jié)構(gòu)裂縫

目前我國(guó)土木、水利、能源、交通運(yùn)輸?shù)裙こ谭脚d未艾，從大型水利水電工程、港口工程、海洋工程、橋梁工程、地下工程、城市建筑工程到核電站工程乃至機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)工程，大型建設(shè)項(xiàng)目日益增多，基本建設(shè)如火如荼，城市面貌日新月異。近年來，我國(guó)每年混凝土用量約40億m3。由于混凝土材料的脆性易損特征，在水利水電行業(yè)，“無壩不裂，無洞不裂”的局面一直未能有效改觀。大壩開裂導(dǎo)致大壩耐久性和抗震性能嚴(yán)重降低，縮短大壩使用壽命，影響工程正常運(yùn)行和工程效益發(fā)揮，嚴(yán)重開裂的大壩在各種極端條件綜合作用下如果發(fā)生潰壩的極端情況，則會(huì)造成重大的社會(huì)災(zāi)難，危及生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞倒塌的工程質(zhì)量事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些事故絕大多數(shù)是由于裂縫的擴(kuò)展引起的。裂縫的存在和發(fā)展，是造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕和結(jié)構(gòu)耐久性降低的重要原因，使得我國(guó)海港碼頭、水利樞紐、交通樞紐、民用建筑、軍用設(shè)施與橋梁、道路、工業(yè)等構(gòu)筑物，大多數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命，需要重建或加固維修，浪費(fèi)大量維修費(fèi)用和重建費(fèi)用，造成進(jìn)一步的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。2100433B

關(guān)于巖石動(dòng)態(tài)斷裂韌度測(cè)試方法的研究工作很少，一些重要的問題急待解決，課題與國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)（ISRM）當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)一致?；?995年ISRM發(fā)布的測(cè)試巖石靜態(tài)斷裂韌度的建議方法，將該建議方法提出的人字型切槽巴西圓盤（CCNBD）試樣推廣到測(cè)試巖石的動(dòng)態(tài)斷裂韌度，綜合采用實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、解析和數(shù)值計(jì)算三個(gè)研究手段解決這一困難問題。主要工作有：1.利用霍普金森壓桿裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)斷裂實(shí)驗(yàn)，徑向撞擊CCNBD巖樣測(cè)試巖石的動(dòng)態(tài)斷裂韌度，提出更新的實(shí)驗(yàn)-數(shù)值法； 2.將斷裂量子概念用于研究巖石動(dòng)態(tài)斷裂問題，探討斷裂長(zhǎng)度量子和斷裂時(shí)間量子的確定方法，對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子分別在空間和時(shí)間坐標(biāo)上積分后再取平均，獲得更合理更可靠并減少尺寸效應(yīng)的巖石動(dòng)態(tài)斷裂韌度值；3. 測(cè)試原理和方法的對(duì)比分析, 包括CCNBD試樣與其它試樣的對(duì)比，實(shí)驗(yàn)-數(shù)值法與準(zhǔn)靜態(tài)法的對(duì)比，盡力解決長(zhǎng)期懸而未決的有關(guān)測(cè)試方法合理性的爭(zhēng)議問題。

由沈新普教授和黃志強(qiáng)副教授等所撰寫的《混凝土斷裂的理論與試驗(yàn)研究》一書是一本理論與試驗(yàn)并重的專著，書中介紹了利用層間界面準(zhǔn)斷裂力學(xué)和連續(xù)介質(zhì)的彈性理論，采用物理試驗(yàn)、細(xì)觀力學(xué)方法、數(shù)值計(jì)算方法和解析方法，深入研究了混凝土材料及混凝土結(jié)構(gòu)的斷裂失效問題。所得出的理論模型及試驗(yàn)結(jié)果可用于混凝土大壩等復(fù)雜且重要的混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析中，為這類工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)等提供參考。

本書是一本很有特色的專著，不僅具有重要的理論意義而且具有廣泛的應(yīng)用前景。本書主要有以下創(chuàng)新：

(1)結(jié)合混凝土準(zhǔn)脆性斷裂力學(xué)和固體塑性理論，提出了一種“分段線性塑性本構(gòu)模型”，建立了考慮界面裂縫中的滲透水壓影響的塑性加載條件。

(2)采用白光散斑數(shù)字成像技術(shù)，研究了混凝土試件在復(fù)合荷載作用下斷裂的演化過程。

(3)采用數(shù)值方法，研究了給定尺寸的混凝土結(jié)構(gòu)中損傷過程區(qū)的長(zhǎng)度及其演化規(guī)律。2100433B

測(cè)定設(shè)備的原理如下。

在需要同時(shí)測(cè)定延伸率的情況下，測(cè)試樣本的長(zhǎng)度將會(huì)有所規(guī)定。例如在半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)使用的鍵合線的一項(xiàng)重要指標(biāo)即為斷裂強(qiáng)度及延伸率，其測(cè)定條件根據(jù)英制單位及公制單位不同其樣本的長(zhǎng)度固定也有所不同。

在公制單位時(shí)：

樣本的長(zhǎng)度為10cm，勻速下降的速度為10mm/min，斷裂時(shí)的載荷既為斷裂強(qiáng)度，其單位為力的單位，有g(shù)，kg，mN，cN，N等。斷裂時(shí)為止所延伸的長(zhǎng)度與樣本本身的長(zhǎng)度（10cm）的比值即為延伸率（%）。

在英制單位時(shí)：

樣本的長(zhǎng)度為25.4mm，勻速下降的速度為25.4mm/min。換算方法同上。2100433B