基于扩展有限元的混凝土三点弯曲梁断裂性能数值模拟研究

摘要：

基于扩展有限元法,模拟了不同宽度混凝土三点弯曲梁的断裂破坏过程,得到了荷载-裂缝口位移曲线;对不同宽度、缝高比、跨高比的三点弯曲梁断裂过程进行模拟并利用双K断裂准则得出了不同宽度、缝高比、跨高比等条件下的应力强度因子,研究了这三种参数的变化对应力强度因子的影响.研究结果表明:当跨高比、缝高比等于0.4,梁宽在100～250 mm范围内变化时,其起裂断裂韧度KiniIc、失稳断裂韧度KunIc基本保持不变;当梁宽不变,跨高比等于4,缝高比从0.2增大到0.5时,起裂断裂韧度KiniIc、失稳断裂韧度KunIc呈现先增大后减小的趋势;当梁宽不变,缝高比等于0.4,跨高比从2.5增大到3.5时,起裂断裂韧度KiniIc保持不变,失稳断裂韧度KunIc将逐渐增大但幅度很小;当跨高比不变,缝高比等于0.4,梁宽在100～250 mm的范围内变化时,起裂断裂韧度KiniIc、失稳断裂韧度KunIc均呈现先增大后减小的趋势,表明小跨高比的KiniIc、KunIc在梁宽度方向存在一定的尺寸效应.

关键词：扩展有限元法、双K断裂模型、三点弯曲、断裂韧度、尺寸效应

所属期刊栏目：39

分类号：TU528(建筑材料)

资助基金：河北省青年基金项目;邯郸市科技局"科学技术研究与发展计划项目

在线出版日期：2022-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：26-32,40