混凝土试件四点加载剪切断裂试验研究

doi:10.3969/j.issn.1001-5485.2014.09.019

长江科学院院报 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (9): 99-104.DOI: 10.3969/j.issn.1001-5485.2014.09.019

混凝土试件四点加载剪切断裂试验研究

胡少伟^a，b，胡亮^a

南京水利科学研究院 a.材料结构研究所; b.水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京 210024

收稿日期:2013-06-20 修回日期:2014-09-04 出版日期:2014-09-01 发布日期:2014-09-04
通讯作者: 胡亮(1989-)，男，河南信阳人，硕士研究生，主要从事水工混凝土断裂方面的研究，(电话)025-85829633(电子信箱)Huliangzzu@163.com。
作者简介:胡少伟(1969-)，男，河南杞县人，教授级高级工程师，主要从事水工结构工程与材料研究，(电话)025-85829601(电子信箱)hushaowei@nhri.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51279111)

Experimental Study of Shear Fracture of Concrete Specimens under 4-Point Loading

HU Shao-wei^1.2, HU Liang¹

1.Materials and Structural Engineering Department, Nanjing Hydraulic Research Institute,Nanjing 210024, China;
2.State Key Laboratory of Hydrology-Water and Hydraulic Engineering,Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China

Received:2013-06-20 Revised:2014-09-04 Online:2014-09-01 Published:2014-09-04

摘要/Abstract

摘要： 有关混凝土Ⅱ型断裂的试验研究是混凝土断裂问题中的热点和难点问题。通过6组24个四点剪切试件对裂缝的剪切扩展过程以及断裂韧度K_Ⅱc进行试验研究，由试件的荷载-应变(P-ε)曲线、荷载-时间(P-t)曲线和荷载-裂缝尖端滑移位移(P-CTSD)曲线，确定试件的破坏荷载、裂缝尖端混凝土应变以及裂尖滑移位移。试验中可见，试件裂缝扩展方向并不平行于剪力方向，而是从裂缝尖端扩展至近加载点附近，表现为倾斜裂缝。试验结果表明，混凝土试件的Ⅱ型断裂韧度K_Ⅱc变化范围为0.5～1.1(MPa·m^0.5)。K_Ⅱc随近加载点与预制缝之间的距离减小而增大;K_Ⅱc随初始缝高比的增大而增大。经分析可知，试验过程中形成加载的高窄剪力区容易引起混凝土的剪切断裂。

关键词: 混凝土, 四点加载, 剪切断裂, 断裂韧度, 影响因素

Abstract: The experimental study on mode-Ⅱ fracture of concrete is a difficult and hot issue among concrete fracture problems. Tests on 6 groups including 24 specimens about fracture propagation and mode Ⅱ fracture toughness were carried out. The parameters of failure load, concrete strain of crack tip, and crack tip sliding displacement(CTSD) were obtained through P-ε (load and strain) curve, P-t (load and time) curve and P-CTSD (load and crack tip sliding displacement) curve. The directions of crack extension was not parallel to shear force direction, but expanded from the tip of precrack to the vicinity of loading point and displayed as inclined crack. Results showed that mode Ⅱ fracture toughness varied from 0.5 MPa·m^0.5 to 1.1 MPa·m^0.5, and increased with the shortening of the distance from the vicinity of loading point to precrack and with the increase of initial seam height ratio. Shear fracture is prone to happen with a high and narrow shear zone.

Key words: concrete, 4-point loading, shear fracture, fracture toughness, influencing factor

中图分类号:

TU375.1

胡少伟，胡亮. 混凝土试件四点加载剪切断裂试验研究[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(9): 99-104.

HU Shao-wei, HU Liang. Experimental Study of Shear Fracture of Concrete Specimens under 4-Point Loading[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2014, 31(9): 99-104.

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混凝土试件四点加载剪切断裂试验研究

Experimental Study of Shear Fracture of Concrete Specimens under 4-Point Loading

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