考虑骨料体积含量影响的混凝土准脆性断裂预测模型及应用

摘要

基于对准脆性断裂边界影响模型参数的分析,该文将平均骨料粒径d_(ave)引入模型中,得到了考虑骨料体积含量及尺寸影响的混凝土准脆性断裂预测模型。模型中的有效裂缝与特征裂纹的比值,明确表征了三分点加载单边切口梁(SENB)试件的尺寸及初始缝长度变化时服从的断裂失效准则;模型中d_(ave)及分散系数β_(ave)将影响最大荷载P_(max)作用下临界微裂纹扩展区的平均虚拟裂纹长度Δa_(fic)。通过SENB试件在P_(max)时的受力分析,得到了临界正应力s_n、有效裂缝长度a_e、拉伸强度f_t及断裂韧度KIC之间的关系式。通过Amparano的试验结果,当afic为0.8~1.4倍d_(ave)时,采用混凝土准脆性断裂模型能较好预测混凝土拉伸强度及断裂韧度。通过对Δa_(fic)=1.2d_(ave)时模型得到的预测曲线与试验结果的对比,证明了模型计算结果的可靠性。考虑骨料体积含量影响的混凝土准脆性断裂模型能基于RILEM规范中三分点加载SENB试验预测混凝土断裂韧度与拉伸强度。