王玉琳，王向东，韩金启，杨 林

(河海大学 力学与材料学院,江苏 南京 210098)



基于损伤理论的混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展角

王玉琳，王向东，韩金启，杨 林

(河海大学 力学与材料学院,江苏 南京 210098)

基于混凝土断裂与损伤的基本理论，进行了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展方向研究，研究结果表明:Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展趋势是随着缝端损伤场的变化而变化的。通过缝端损伤场及损伤梯度的计算，分析了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝从起裂至失稳断裂裂缝扩展方向的变化规律，得到了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的起裂扩展角和失稳扩展角。将其与文献结果进行对比，对比结果表明：用损伤理论研究裂缝的扩展角是可行的。

混凝土；损伤梯度；断裂；Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝；扩展角

0 引言

混凝土由粗骨料、细骨料和水泥浆构成，加载前，颗粒和基体之间已经存在着微裂纹和微孔隙[1]。即使在较低的应力水平下，这些微裂纹也会逐渐发展，从而使混凝土的强度劣化直至产生宏观裂缝。为了确保带缝混凝土结构的安全，进行裂缝的扩展方向及其变化规律的研究具有重要的实际意义。

在混凝土裂缝扩展方向的研究中，大多应用断裂理论进行分析，但是断裂理论只能得到裂缝最终的失稳扩展方向，无法反映裂缝扩展方向从起裂至失稳扩展阶段的发展过程。由于裂缝的扩展是缝端损伤积累的结果，因此，将损伤理论应用于混凝土裂缝扩展方向的研究中，并引入损伤梯度的概念，以便得到裂缝扩展方向的变化规律。……