刘伟生，王军阵

（山东科技大学土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590）



超高韧性水泥基复合材料疲劳裂纹扩展规律研究

刘伟生，王军阵

（山东科技大学土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590）

采用尺寸为80mm×150mm×700mm和100mm×100mm× 400mm预制裂缝缝高为50mm和60mm的试件，对不同缝高比的梁体进行疲劳试验，依据疲劳裂缝扩展规律的Paris公式，对UHTCC不同缝高比试件的疲劳裂纹扩展规律进行试验研究和计算。结果表明：大尺寸试件的疲劳裂纹扩展门槛值ΔJth小于小尺寸试件，相同尺寸试件的缝高比越大，疲劳裂纹扩展门槛值越低，并计算出了缝高比为0.33、0.4试件的疲劳裂缝扩展速率的计算方法。

疲劳试验；J积分；裂纹扩展速率

0　前言

UHTCC将普通混凝土在荷载下的单一裂缝形式转变为多条细密裂纹的模式，与普通混凝土相比超高韧性水泥基复合材料在抗裂性、耐久性、抗冲击性方面都有较大改善，并且对基体裂缝的扩展有很好的抑制作用，从而在提高钢筋混凝土结构使用性能方面具有广阔的应用前景。破坏时表现出具有裂缝细小和多点开裂的特征，裂缝间距仅为1～2mm[1]，UHTCC的微小裂缝在卸载后大部分会自动愈合。Kabde和Horii[2]提出了短纤维增强水泥基材料的断裂分析简单模型，并用有限元分析和试验结果验证了该模型的有效性。吴智敏采用等幅疲劳荷载方式加载，对混凝土试件的缝高比对疲劳裂纹扩展的影响进行研究，得出结论：缝高比对试件亚临界扩展的过程有明显的影响，缝高比越小，亚临界扩展量越大，混凝土的初始裂缝尺寸与试件尺寸对裂缝扩展速率也有一定的影响[3]。……