四点剪切条件下岩石－混凝土界面裂缝扩展过程研究

陆 超，何佳文，2，董 伟

(1.大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁 大连116024;2.沈阳鼎伦装饰工程有限公司，辽宁 沈阳110015)

建立在岩石基础上的混凝土结构物，岩石与混凝土的交界面是一个薄弱环节，由于材料的非均质、结构物所受外力的随机性以及自然环境的影响使得界面裂缝的断裂问题具有一定的复杂性[1－3]。许多学者针对这一问题进行了深入的研究，Lee[4]用三明治试件得到了砂浆与粗骨料界面的断裂韧度曲线，并研究了模态比与断裂韧度的关系。Buyukozturk[5]利用三点弯曲梁试件进行研究，发现界面断裂韧度依赖于骨料与砂浆的弹性模量和各自的断裂韧度。黄松梅[6]、李哲[7]、杨水成[8]用单边切口梁研究了岩石与混凝土界面裂缝扩展曲线，提出了二维与三维界面裂缝的断裂准则。Yang[9]采用四点剪切梁研究了不同加载形式下模态比对岩石与混凝土界面裂缝断裂韧度的影响，并拟合出了抛物线型和椭圆型两种界面破坏准则。

以上的成果极大地促进了界面裂缝断裂性能的研究，然而，这些研究更关注于裂缝的起裂及失稳状态的判断，没有将裂缝的走向和扩展的不同模式作为研究目标。对于实际的结构物，处于岩石－混凝土界面中的裂缝在不同应力场的影响下除沿界面扩展外还会发生向岩石扩展的模式。扩展路径的变化会引起裂缝所处两侧材料属性、裂缝尖端应力场和虚拟裂缝长度范围内粘聚力的变化等诸多问题，因此研究界面裂缝的扩展过程并对裂缝可能发生的扩展模式进行预测就显得尤为重要[10]。……