钢纤维混凝土的断裂损伤过程分析

摘要

为探究钢纤维的掺入在混凝土断裂中发挥的作用，通过应变片电测法和数字图像相关(DIC)法对楔入劈拉试件进行加载试验，分析了素混凝土和钢纤维混凝土两种材料的裂纹扩展行为。利用应变片电测法得到断裂损伤区内虚拟裂纹张开位移随荷载的变化和不同荷载时的张开位移分布的变化，绘制成曲线；由DIC法得到试件的应变场变化云图，并计算出张开位移，与应变片电测数据对比分析。结果表明：钢纤维能阻挡裂缝贯通发展，钢纤维试件在破坏过程中承载能力变化更为平缓；DIC法的运用在试件达到峰值荷载前是可靠的。另外，基于双K断裂准则计算了试件的最大承载力，与试验结果基本吻合；通过非线性断裂的裂纹黏聚模型及损伤因子计算法，结合试验数据，给出黏聚裂纹张开位移与损伤变量在断裂过程区的分布规律。

关键词

钢纤维混凝土 / 断裂性能 / 应变片 / DIC法 / 断裂过程区 / 损伤因子

基金资助

国家自然科学基金资助项目(12072170);; 山东省自然科学基金面上项目(ZR2020MA058)