不同频率初始循环荷载后大坝全级配混凝土断裂特征

钱萍萍; 陈徐东; 穆世远; 苏怀智; 谢秋桐

doi:10.13476/j.cnki.nsbdqk.2026.0047

南水北调与水利科技（中英文） ›› 2026, Vol. 24 ›› Issue (02) : 485 -494. DOI: 10.13476/j.cnki.nsbdqk.2026.0047

不同频率初始循环荷载后大坝全级配混凝土断裂特征

钱萍萍, 陈徐东, 穆世远, 苏怀智, 谢秋桐

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摘要

为研究初始荷载循环频率对全级配混凝土断裂特性的影响，开展三点弯断裂试验，研究不同频率（0.1、0.5、1.0 Hz）的初始循环荷载对全级配混凝土峰值荷载、断裂韧度和断裂能等参数的影响。同时，利用声发射（acoustic emission,AE）和数字图像相关（digital image correlation,DIC）技术对全级配混凝土断裂过程中损伤情况和裂缝扩展过程进行监测分析。结果表明：随着初始循环荷载加载频率的减小，全级配混凝土在循环阶段产生的损伤增加，损伤后全级配混凝土的峰值荷载、断裂韧度、断裂能相应减小，表现出更为明显的脆性特征；分析AE信号发现，初始循环阶段产生的AE累计能量和累计振铃计数相对于循环后单调加载阶段而言很少，且AE信号集中在峰值荷载之后出现，此时试件内部的微裂缝快速形成并逐渐贯通为宏观裂缝；通过观察DIC应变云图可以发现，当全级配混凝土承受高频率的循环荷载后，由于骨料对裂缝发展的限制，裂缝形状变得更加扭曲且产生明显分叉现象。研究成果对预测分析混凝土大坝断裂破坏具有较好的实际应用价值。