采用DIC研究巖石-混凝土界面裂縫擴展過程.pdf

1、對于基巖混凝土大壩，由于巖石和混凝土非線性、非均質以及各向異性的特點，使得兩者的界面處非常薄弱，加上易受到荷載、水流及溫度變化等作用，因此極易在界面處產(chǎn)生沿界面擴展或向基巖方向擴展的裂縫，這種問題的存在對大壩的安全造成威脅，因而學者們一直致力于對界面斷裂特性的研究。其中巖石-混凝土界面裂縫前端的斷裂過程區(qū)(FPZ)對于界面斷裂特性研究具有重要意義，因此，本文結合數(shù)字圖像相關法(DIC)對巖石-混凝土界面裂縫的斷裂過程區(qū)進行測量，并采用有

2、限元方法進行斷裂過程模擬，具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用DIC測量巖石-混凝土三點彎曲梁試件界面裂縫擴展過程試件采用巖石-混凝土的復合試件，試件尺寸為100mm×100mm×500mm，縫高比0.3。通過DIC測量結果可知:巖石-混凝土試件的裂縫滑開位移與裂縫張開位移比值的均值為11％，可將其近似視為Ⅰ型斷裂;巖石-混凝土界面斷裂過程區(qū)的長度先隨著荷載的變化而增大，當斷裂過程區(qū)達到完整斷裂過程區(qū)后，斷裂過程區(qū)的長度開始減小;

3、且當達到完整斷裂過程區(qū)時的裂縫擴展長度與初始韌帶長度的比值約為0.83。
　　(2)采用DIC測量巖石-混凝土四點剪切梁試件界面裂縫擴展過程
　　運用DIC對三種Ⅱ型分量不同的四點剪切梁試件的斷裂過程區(qū)進行測量。試驗結果表明:三種試件在各荷載級別下的滑開位移和張開位移比值呈三種不同變化趨勢;通過對夾式引伸儀測得的撓度值與DIC測定撓度值進行對比，驗證了DIC測量巖石-混凝土界面裂縫擴展過程的準確性。
　　(3)兩種斷裂