光弹贴片法研究混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程

该文采用光弹贴片方法对最大尺寸为2500mm×600mm×200mm的混凝土四点剪切梁，Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝起裂、稳定扩展直至失稳破坏全过程进行了系统的研究，通过照相机拍摄光弹贴片所显示的裂缝扩展全过程，得到了混凝土裂缝稳定扩展阶段完整而直观的观测结果。根据光弹贴片所显示的彩色条纹序列，测得了四点剪切荷载作用下裂缝尖端附近主应变场分布，得到了荷载-裂缝扩展量曲线。根据光弹贴片所观察的裂缝扩展长度？a，借助有限元计算了裂缝扩展过程中尖端应力强度因子的变化，并模拟断裂过程。结果表明，对于混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂，裂缝在失稳扩展前存在着明显的亚临界扩展，采用光弹贴片方法可有效地记录这一过程，而以往不考虑裂缝扩展量得到的断裂准则是偏于保守的。试验结果还表明，在裂缝起裂后，虽然加载方式仍为Ⅰ-Ⅱ复合型，但断裂类型已由Ⅰ-Ⅱ复合型退化为纯Ⅰ型断裂。