第1章 断裂力学简介 1
1.1 断裂力学的产生与发展 1
1.2 裂缝的类型 3
1.3 断裂力学与断裂准则 4
1.3.1 线弹性断裂力学与断裂准则 5
1.3.2 弹塑性断裂力学与断裂准则 11
1.4 断裂力学的研究内容及应用 13
1.5 断裂力学应用实例 13
参考文献 15
第2章 钢纤维混凝土基本知识 18
2.1 钢纤维混凝土的发展与应用 18
2.2 钢纤维与混凝土基本性能 20
2.2.1 钢纤维的基本性能 20
2.2.2 混凝土的基本性能 23
2.3 钢纤维混凝土的基本性能 25
2.4 钢纤维混凝土增强机理 27
参考文献 29
第3章 钢纤维混凝土断裂与试验 31
3.1 混凝土与断裂力学 31
3.1.1 线弹性混凝土断裂力学 31
3.1.2 非线性混凝土断裂力学 32
3.1.3 混凝土断裂性能研究概况 34
3.2 钢纤维混凝土与断裂力学 36
3.2.1 钢纤维阻裂K叠加法 36
3.2.2 断裂过程区与断裂模型 37
3.2.3 钢纤维混凝土断裂性能研究概况 38
3.3 断裂力学试验方法 39
3.3.1 断裂力学测试技术 39
3.3.2 断裂参数测试设备 41
3.3.3 常用断裂参数的测试方法 41
参考文献 43
第4章 断裂试验设计 47
4.1 试件设计与制作 47
4.1.1 试验参数与分析流程 47
4.1.2 试件组成 48
4.1.3 试验原材料 49
4.1.4 钢纤维混凝土配合比设计 51
4.1.5 三点弯曲切口梁试件的制作 53
4.2 试验方法 54
4.2.1 试验机刚度改善 55
4.2.2 张开位移测量 55
4.2.3 试验过程 56
4.3 小结 57
参考文献 58
第5章 钢纤维高强混凝土抗压与劈裂抗拉强度 59
5.1 抗压与劈裂抗拉强度试验结果 59
5.2 抗压与劈裂抗拉强度影响因素 60
5.2.1 抗压强度 60
5.2.2 劈裂抗拉强度 64
5.2.3 钢纤维高强混凝土劈裂抗拉强度计算方法 67
5.3 小结 68
参考文献 69
第6章 钢纤维高强混凝土断裂韧度 70
6.1 混凝土与钢纤维混凝土断裂韧度研究概况 70
6.1.1 混凝土断裂韧度 70
6.1.2 钢纤维混凝土断裂韧度 71
6.2 钢纤维高强混凝土断裂韧度计算公式的改进 72
6.2.1 断裂韧度计算公式 72
6.2.2 钢纤维高强混凝土断裂韧度计算公式 75
6.3 断裂韧度试验结果 77
6.4 断裂韧度影响因素 79
6.4.1 初始裂缝制作方法 79
6.4.2 相对切口深度 80
6.4.3 粗骨料最大粒径 82
6.4.4 水灰比 83
6.4.5 钢纤维体积率 84
6.5 断裂韧度计算模式 86
6.5.1 混凝土破坏机理与钢纤维增强机理 86
6.5.2 多因素影响下的断裂韧度计算模式 88
6.6 小结 91
参考文献 91
第7章 高强混凝土断裂韧度的概率模型及参数估计 94
7.1 概率统计方法与混凝土 94
7.2 常用统计分布 95
7.2.1 正态分布 95
7.2.2 材料破坏理论与威布尔分布 96
7.3 高强混凝土断裂韧度试验值的概率分布 98
7.3.1 断裂韧度试验值的频率分布与直方图 98
7.3.2 参数估计 100
7.3.3 统计分布的拟合性检验 104
7.4 小结 108
参考文献 108
第8章 钢纤维高强混凝土断裂能 110
8.1 虚拟裂缝模型与断裂能 110
8.1.1 虚拟裂缝模型与直接拉伸试验 110
8.1.2 断裂能的概念与测试计算 113
8.2 混凝土与钢纤维混凝土断裂能研究概况 115
8.2.1 混凝土断裂能 115
8.2.2 钢纤维混凝土断裂能 116
8.3 作用力功及断裂能试验结果 116
8.4 作用力功及断裂能影响因素 118
8.4.1 初始裂缝制作方式 118
8.4.2 相对切口深度 120
8.4.3 粗骨料最大粒径 123
8.4.4 水灰比 125
8.4.5 钢纤维体积率 127
8.5 断裂能与影响因素的关系 130
8.5.1 钢纤维高强混凝土断裂能与影响因素的关系 130
8.5.2 高强混凝土断裂能与影响因素的关系 131
8.6 断裂能计算模式 132
8.6.1 多因素计算模式 132
8.6.2 增益比型计算模式 132
8.7 小结 134
参考文献 135
第9章 钢纤维高强混凝土J积分与张开位移 137
9.1 混凝土与钢纤维混凝土J积分及张开位移研究概况 137
9.2 J积分与张开位移试验结果 138
9.3 J积分与张开位移影响因素 140
9.3.1 J积分影响因素 140
9.3.2 张开位移影响因素 141
9.3.3 裂缝扩展长度、转动因子影响因素 145
9.4 J积分及张开位移与影响因素的关系 148
9.4.1 J积分与影响因素的关系 148
9.4.2 嘴尖比与影响因素的关系 150
9.5 钢纤维高强混凝土裂缝尖端前缘区域屈服应力的计算方法 151
9.6 临界J积分计算模式 152
9.7 临界裂缝尖端张开位移计算模式 152
9.8 小结 156
参考文献 157
第10章 混杂纤维高强混凝土断裂性能 159
10.1 混杂纤维混凝土断裂性能研究概况 159
10.2 试验概况 162
10.3 抗压与劈裂抗拉强度 164
10.3.1 抗压与劈裂抗拉强度试验结果 165
10.3.2 抗压强度 166
10.3.3 劈裂抗拉强度 167
10.3.4 纤维掺加方式对抗压与劈裂抗拉强度影响 168
10.3.5 抗压与劈裂抗拉强度计算方法 172
10.4 混杂纤维高强混凝土断裂性能 174
10.4.1 断裂性能试验结果 174
10.4.2 断裂韧度 175
10.4.3 断裂能 180
10.4.4 裂缝嘴张开位移 186
10.4.5 裂缝尖端张开位移 189
10.5 小结 193
参考文献 194