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加载速率对混凝土I-II型混合裂缝扩展的影响( Effect of loading rate on mixed mode I-II crack propagation in concrete )
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在准静态条件下，Ⅰ-Ⅱ型混合裂缝在混凝土中的扩展过程已经得到了广泛的研究。然而，在工程实践中，许多混凝土结构都受到各种加载速率的作用。破裂过程与加载速率密切相关。因此，研究加载速率对混凝土Ⅰ-Ⅱ型复合型裂缝扩展过程的影响具有重要的应用价值。本研究的目的是通过室内试验和数值分析，预测不同加载速率下混凝土的裂缝扩展，并评价加载速率对混凝土裂缝扩展特性的影响。本文对60个具有四种不同初始裂缝位置的四点剪切混凝土试件进行了试验研究。在0.012、0.12、1.2、12和120mm/min的加载速率下，对混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝扩展过程进行了研究。测定了混凝土的抗拉强度、弹性模量、泊松比、I型初始断裂韧度和断裂能等主要参数。初始断裂韧度作为裂纹扩展准则的一个参数。采用有限元法(FEM)模拟了各加载速率下的载荷-裂纹口剪切位移（P-CMSD）曲线和裂纹扩展路径，并将数值模拟结果与试验结果进行了比较。结果表明，随着加载速率的增加，材料的抗拉强度、弹性模量、I型初始断裂韧度和断裂能均显著增加。四点剪切试样在各加载速率下的P-CMSD曲线和裂纹扩展路径与试验结果吻合较好。在一定荷载作用下，混凝土Ⅰ-Ⅱ混合型断裂过程区长度随加载速率的增大而增大。
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