基于声发射特性下的含骨料混凝土裂隙演化特性及其统计损伤本构研究

张 峰

(淮北职业技术学院，安徽 淮北 235000)

1 研究背景

裂隙作为材料的固有特性，广泛存在于岩石和混凝土中，对材料的物理力学性质影响巨大[1-4]。在复杂的应力状态下会导致裂隙的扩展贯通，使材料的物理力学参数弱化[5-8]，极限条件下会发生结构破坏。因此，对于裂隙复杂应力条件下的开裂及裂纹扩展路径的把握是正确认识混凝土损伤机理及防治混凝土断裂破坏的前提。

国内外学者对于含裂隙混凝土断裂特性已进行了大量有益的研究探索工作，如王靖荣等[9]对不同相对切口深度下的混凝土预切缝试样进行不同冻融循环次数下的三点弯曲试验，分别从宏、细观视角进行了研究；安阳等[10]基于颗粒流离散元程序PFC，对干湿循环下的石膏劣化效应展开研究，研究表明干湿循环对石膏劣化程序影响巨大；吴聪等[11]对有侧压的混凝土试样进行了动态劈拉试验，并基于统计损伤理论改进了Mazars劈拉本构模型；熊学玉等[6]基于内聚力的损伤模型，将以往只能计算拉伸破坏拓展到单轴压缩的损伤模拟。上述研究揭示了含裂隙混凝土的断裂损伤特性，但实际上混凝土内部存在不同粒径、不同百分比含量的混凝土骨料，关于含骨料混凝土的研究，胡大琳等[12]利用Matlab编程实现了二维尺度下的骨料混凝土随机模型并进行了数值模拟；许岳周等[13]对再生骨料与再生骨料混凝土的基本性能进行了系统的试验研究，回归分析了再生骨料混凝土的弹性模量及抗压强度的理论计算公式；……