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第 !" 卷第 " 期%&’(!" )&("! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!##" 年 $! 月>0/( !##"*+,-./01 2. 3/20./0 -.+ 40/5.&’&6!7 &8 9-:0; <01&=;/01基金项目 ： 国家自 然科学基金重点资助项目 （?#@AB#$#）； 国家重点基础研究发展计划项目 （!##!CD@$!E#F）作者简介： 姜义高 （$FEA —），男，湖北天门人，硕士，从事混凝土结构工程研究。 GHI-2’： J2-.6726-&K7-5&&( /&I边界效应确定混凝土断裂能的简化计算姜义高$，赵艳华!，徐世火良!（$ ( 中信国际合作公司，北京$####@； !( 大连理工大学国家海岸及近海工程重点实验室，辽宁 大连$$"#!@）摘要： 从试件边界条件对韧带上断裂性能分布的影响出 发， 合理假定局部断裂能的光滑连续曲线分布， 给出 了 与试件尺寸无关的混凝土断裂能及边界效应参数的计算模型。 以不同 高度的三点弯曲梁试验数据进行了 分析计算并讨论了 试件尺寸的选取问题。 结果表明用 两个试件尺寸就可以确定与试件尺寸无关的混凝土基本断裂参数， 从而简化了 模型中对多 个试件尺寸的要求， 但只有适当 选取试件的两个尺寸， 才能正确给出 混凝土的断裂能和边界效应参数。关键词： 混凝土； 断裂能； 边界效应中图分类号： 4LA$； 4L?!B文献标识码： *文章编号：$##"!E"@E （!##"）#"!##@A!#@!"#$%"&"’( )*%)+%*,"-. -& &/*),+/’ ’.’/01 -& )-.)/’,’ 2",3 )-.4"(’/*,"-. -& 5-+.(*/1 ’&&’),66MN*)O P2H6-&$， QR*S P-.H5=-!， TL 352H’-.6!（$ ! "#$#" #%&’(%)&*+%), "++-’()&*+% "+ ! ， .&/! ， 0’*1*%2 $####@， "3*%)； !! 4&)&’ 5’6 .)7+()&+(6 +8"+)9&),)%/ :8893+(’ ;%2*%’’(*%2， <),*)% =%*>’(9*&6 +8$’?3%+,+26， <),*)% $$"#!@， "3*%)）754,/*),： N. /&.12+0;-:2&. &8 2.8’=0./01 &8 :50 U&=.+-;7 /&.+2:2&. &8 1V0/2I0.1 &. :50 8;-/:=;0 V;&V0;:201 &8 ’26-I0.:， - 1I&&:5/&.:2.=&=1 +21:;2U=:2&. &8 ’&/-’ 8;-/:=;0 0.0;67 W-1 ;-:2&.-’’7 -11=I0+， -.+ - /-’/=’-:2&. I&+0’ 8&; U&=.+-;7 0880/: V-;-I0:0; -.+8;-/:=;0 0.0;67 &8 /&./;0:0 2;;0’-:2,0 W2:5 :50 12X01 &8 1V0/2I0.1 W-1 62,0.( 450 -.-’7121 -.+ /-’/=’-:2&. &8 :50 0YV0;2I0.:-’ +-:- &8:5;00HV&2.: U0.+2.6 U0-I1 W2:5 +2880;0.: +0V:51 -.+ +21/=112&. &8 ;-:2&.-’ 12X01 &8 1V0/2I0.1 15&W :5-: :50 U-12/ 8;-/:=;0 V-;-I0:0;1&8 /&./;0:0 2;;0’-:2,0 W2:5 :50 12X01 &8 1V0/2I0.1 /-. U0 +0:0;I2.0+ U-10+ &. &.’7 :W& 12X01 &8 1V0/2I0.1， :5=1， :50 V;010.: I0:5&+12IV’28201 :50 ;0Z=2;0I0.: 8&; I=’:2V’0 12X01 &8 1V0/2I0.1( R&W0,0;， :50 /&;;0/: ;01=’: &8 8;-/:=;0 0.0;67 -.+ U&=.+-;7 0880/:V-;-I0:0; &8 /&./;0:0 /-. U0 &U:-2.0+ &.’7 U7 ;-:2&.-’ 10’0/:2&. &8 :W& 12X01 &8 1V0/2I0.1(8’1 2-/(4： /&./;0:0； 8;-/:=;0 0.0;67； U&=.+-;7 0880/:断裂能的确定是混凝土断裂力学研究领域中的一个热门话题。 R2’’0;U&;6 在混凝土直接拉伸条件下定义断裂能为裂缝扩展单位面积所吸收的能量，也就是混凝土软化曲线所包围的面积［$］。 从定义看，它与较早形成的能量释放率概念是有区别的：能量释放率反映的是裂缝向前扩展单位面积所需要的能量，是一个瞬态概念；而断裂能是混凝土试件上的某个点完全分开过程中所消耗能量的平均值。 对普通混凝土而言，临界状态对应的能量释放一般要小于断裂能。 只有大尺寸或脆性明显的试件，混凝土近似符合线弹性规律， 在这种 条件下两者在数值上才保持一致。D-[ X-.: 在由尺寸效应推导混凝土断裂能过程中就包含着这样一个条件［!］，所以在其给出的断裂能计算过程中采用的数据是临界状态下的极值荷载。 根据材料与结构试验和研究实验室联合会 （<N\G]） 的建议方法［A］，断裂能计算结果具有明显的尺寸效应，在此基础上发展了不同的计算模型［!!?］。 近年来针对断裂能的边界效应也进行了众多的研究工作［?!E］。 笔者根据混凝土断裂过程中的能量分析研究，给出了边界效应确定断裂能的光滑曲线模型［B］。 在这个模型中，笔者认为由于试件边界条件的影响，断裂性能在韧带上的分布是非均匀的，体现在局部断裂能分布上， 就是在韧带上分布的非常数性。 导致的结果就是混凝土断裂能的尺寸相关性。 在此基础上，笔者给出了表征材料特性的混凝土断裂能表达式，并通过若干不同初始裂缝长度的混凝土试件验证了模型的有效性。 在计算过程中，为保证结果的有效性和可靠性， 要采用一定数量的试件进行试验。 实际上，断裂能的计算公式只涉及到两个未知数，理论上讲只需要两个不同尺寸的试件就可以确定断裂能， 但这两个尺寸如何选。且桓鲋档醚芯康奈侍。 本文就针对这个问题进行初步探讨。?A@?水利水电科技进展， !##"， !" （ "）$’,： #!?!BAEB"AA?;@A)*,： 1BK 33C ! ’/C ! ?%3&&-： DDEE7 ! 33C ! ’/C ! ?%