混凝土断裂力学：试件形状对断裂长度的影响和尺寸效应探究

图8.36　a0/D=0.3时，试件几何形状对CTOD曲线的影响

图8.37　a0/D=0.5时，试件几何形状对CTOD曲线的影响

断裂过程区的发展是混凝土中的一个重要现象，使用基于数值方法如虚拟裂缝模型或裂缝带模型的非线性断裂分析法可以分析计算断裂过程区长度（见第9章）。但是，与修正的LEFM模型相比，基于数值方法涉及更大的计算量。修正的LEFM模型由于计算工作较少，对于简单的工程实践更加实用。在这种情况下，基于虚拟裂缝带中黏聚力分布的KR曲线法能够提供与那些通过非线性断裂力学获得的类似信息。本章阐述了所有基于数值分析得到的TPBT和CT试件过程区长度的结果。对于每个测试试件，使用a0和awc计算过程区长度cp的公式如下：(https://www.xing528.com)

图8.38　试件几何形状对过程区长度的影响

对于几何参数a0/D=0.3和0.5的TPBT和CT测试试件，图8.38绘制了其无量纲参数cp/D相对于无量纲参数lch/D的曲线。从图中可以看出，对给定的a0/D，试件几何形状对过程区的发展几乎没有影响。初始裂缝长度/深度较低时，过程区长度相对较高，并且两种不同试件过程区长度均随着试件尺寸的减少而增加，这是混凝土断裂过程的一个显著现象。进一步可以观察到，从平均上来说，对于尺寸较小的试件，在不同a0/D（0.3和0.5）下所获得的过程区长度差异更大，并且似乎对两种不同a0/D在尺寸无穷大时都渐进趋于收敛。以上与KR曲线分析相关的观察未来还需要更多的数值和试验研究。