目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 混凝土的破壞過程和機理 1
1.3 混凝土斷裂損傷力學研究進展 5
1.3.1 混凝土斷裂損傷破壞過程理論研究進展 5
1.3.2 混凝土斷裂損傷破壞過程數值研究進展 18
1.4 混凝土斷裂參數試驗研究與變形測試技術 22
1.4.1 光纖傳感技術在混凝土結構變形測量中的應用 22
1.4.2 大壩混凝土斷裂特性理論與試驗研究 24
1.4.3 纖維混凝土斷裂特性理論與試驗研究 26
1.5 本書主要研究內容 30
參考文獻 30
第2章 混凝土斷裂損傷基礎 39
2.1 概述 39
2.2 混凝土損傷力學基本概念 39
2.2.1 混凝土損傷破壞機理 40
2.2.2 混凝土損傷理論 41
2.2.3 混凝土損傷本構模型 43
2.3 線彈性斷裂力學 46
2.3.1 裂縫的類型 47
2.3.2 裂縫尖端應力場與位移場 47
2.3.3 應力強度因子的計算 50
2.3.4 斷裂判據 53
2.4 混凝土斷裂力學模型 55
2.4.1 虛擬裂縫模型 55
2.4.2 鈍裂縫帶模型 58
2.4.3 尺寸效應模型 62
2.4.4 雙K斷裂模型 66
參考文獻 70
第3章 混凝土靜、動力損傷本構理論 72
3.1 概述 72
3.2 單拉狀態(tài)下混凝土動力損傷本構模型 72
3.2.1 混凝土動力損傷及其演化規(guī)律 72
3.2.2 混凝土單拉動力損傷本構方程 74
3.2.3 損傷閾值應變與極限應變討論 75
3.2.4 應用舉例 76
3.3 單壓狀態(tài)下混凝土動力損傷本構模型 77
3.3.1 混凝土靜力損傷本構方程 78
3.3.2 混凝土動力損傷本構方程 79
3.3.3 損傷閾值應變與極限應變討論 81
3.4 考慮初始彈模變化的混凝土動力損傷本構模型 81
3.4.1 混凝土動力損傷及其演化規(guī)律 82
3.4.2 混凝土單軸動力損傷本構方程 83
3.4.3 損傷閾值應變與極限應變討論 84
3.4.4 應用舉例 85
3.5 雙剪狀態(tài)下混凝土靜、動力損傷本構模型 86
3.5.1 混凝土靜力雙剪損傷本構理論 86
3.5.2 混凝土動力雙剪損傷本構理論 88
3.5.3 應用舉例 90
3.6 混凝土的孔隙黏塑性損傷本構模型 92
3.6.1 干燥混凝土的黏塑性損傷本構模型 92
3.6.2 飽和混凝土孔隙黏塑性損傷本構模型 97
3.6.3 真實水荷載下飽和混凝土的孔隙黏塑性損傷本構模型 103
參考文獻 107
第4章 混凝土靜、動力斷裂損傷模型 110
4.1 概述 110
4.2 混凝土Ⅰ型裂縫靜、動力斷裂損傷模型 110
4.2.1 混凝土Ⅰ型裂縫靜力斷裂損傷判據 111
4.2.2 混凝土Ⅰ型裂縫動力斷裂損傷判據 114
4.2.3 算例分析 117
4.3 混凝土Ⅱ型裂縫靜、動力斷裂損傷模型 117
4.3.1 混凝土Ⅱ型裂縫靜力斷裂損傷判據 117
4.3.2 混凝土Ⅱ型裂縫動力斷裂損傷判據 120
4.3.3 允許損傷尺度RⅡc的確定 122
4.4 混凝土Ⅲ型裂縫靜、動力斷裂損傷模型 123
4.4.1 混凝土Ⅲ型裂縫靜力斷裂損傷判據 123
4.4.2 混凝土Ⅲ型裂縫動力斷裂損傷判據 125
4.4.3 允許損傷尺度RⅢc。的確定 126
4.5 混凝土復合型裂縫靜、動力斷裂損傷判據 127
4.5.1 混凝土Ⅰ、Ⅱ復合型裂縫靜力斷裂損傷判據 127
4.5.2 混凝土Ⅰ、Ⅱ復合型裂縫動力斷裂損傷判據 130
4.5.3 允許損傷尺度R（Ⅰ+Ⅱ）c的確定 132
參考文獻 133
第5章 基于峰值荷載的混凝土起裂斷裂韌度的研究 134
5.1 概述 134
5.2 基于峰值荷載的混凝土起裂斷裂韌度實用解析方法 135
5.2.1 混凝土起裂斷裂韌度的計算模型 135
5.2.2 試驗驗證與分析 142
5.2.3 起裂斷裂韌度對軟化曲線形狀的敏感性分析 147
參考文獻 148
第6章 混凝土結構裂縫尖端變形測量 151
6.1 概述 151
6.2 光纖傳感器測量混凝土變形的基本原理 151
6.2.1 光纖傳輸的基本原理 152
6.2.2 埋入式光纖傳感器與周圍介質間的相互作用機理 154
6.2.3 MC-6型光纖應變測量儀簡介 159
6.2.4 光纖傳感器的制作與埋入 161
6.3 單拉狀態(tài)下光纖傳感器測量混凝土變形的力學模型 163
6.3.1 光纖傳感器測量混凝土應變的力學模型 163
6.3.2 試驗驗證 173
6.4 光纖傳感器測量混凝土結構裂縫尖端變形 177
6.4.1 試驗概況 177
6.4.2 試驗結果與分析 180
參考文獻 189
第7章 大壩混凝土斷裂參數試驗研究與分析 191
7.1 概述 191
7.2 三峽重力壩大壩混凝土斷裂參數的試驗測定 192
7.2.1 基于裂縫黏聚力的雙K斷裂參數的計算方法 193
7.2.2 試驗概況 194
7.2.3 電測法研究混凝土裂縫擴展規(guī)律 200
7.2.4 試驗結果與分析 203
7.3 溪洛渡拱壩大壩混凝土斷裂參數的試驗測定 210
7.3.1 試驗概況 210
7.3.2 試驗結果與分析 214
參考文獻 222
第8章 纖維財混凝土裂縫的抑制作用及機理分析 224
8.1 概述 224
8.2 纖維混凝土增強增韌機理研究進展 224
8.2.1 纖維軸向拉拔模型 225
8.2.2 纖維斜向拉拔模型 230
8.3 纖維混凝土異型纖維軸向拉拔破壞模型 232
8.3.1 異型鋼纖維軸向拉拔試驗 232
8.3.2 異型纖維軸向拉拔力學模型 235
8.3.3 計算結果比較與分析 244
8.4 纖維混凝土纖維斜向拉拔破壞模型 247
8.4.1 纖維斜向拉拔試驗 248
8.4.2 纖維斜向拉拔力學模型 253
8.4.3 計算結果與分析 257
參考文獻 262
第9章 大體積混凝土結構斷裂損傷數值模擬方法及工程應用 265
9.1 概述 265
9.2 傳統(tǒng)有限元法模擬大體積混凝土結構溫度裂縫 266
9.2.1 有限元分析溫度裂縫的基本原理 266
9.2.2 算例分析 277
9.3 擴展有限元法模擬大體積混凝土結構溫度裂縫 296
9.3.1 擴展有限元法的基本原理 296
9.3.2 算例分析 302
參考文獻 308