复合材料学报

作者：陈燕伟, 冯吉利, 朱天宇, 李凤晨,

关键词：骨料体积分数, 增韧机制, 断裂韧度, 内聚力单元, 损伤演化, 细观力学模型,

研究了不同骨料体积分数下的混凝土增韧机制，建立了II型断裂韧度<i>K</i>_IIC的细观力学模型。对含有4种骨料体积分数(19vol%、25vol%、31vol%、37vol%)的混凝土试件，分别进行了楔入劈拉试验和无切口试件的II型断裂试验，并利用内聚力模型及点阵法对相关II型断裂试验开展了细观模拟。结果表明：随着骨料体积分数的增加，混凝土I型断裂韧度<i>K</i>_IC和II型断裂韧度<i>K</i>_IIC均明显提高，<i>K</i>_IIC/<i>K</i>_IC逐渐增大且与骨料体积分数之间存在对数函数关系；骨料的圈闭-桥联对混凝土增韧起着主导作用，其增韧效应远大于裂纹路径偏转或裂尖屏蔽引起的；给出了II型断裂韧度<i>K</i>_IIC和骨料体积分数<i>V</i>_a之间的细观力学关系，其预测值和试验值的符合性较好；混凝土II型断裂细观模拟的力学响应、断裂形态和试验结果表现出良好的一致性；内聚力单元的标量刚度退化(Scalar stiffness degradation，<i>S</i>_DEG)值的变化，可用来表征混凝土在细观水平上的损伤演化，且对宏观断裂响应的预测有着重要作用。

来源：2022年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

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