《混凝土断裂试验与断裂韧度测定标准方法》为配合国家发展和改革委员会2005年11月颁布的我国第一部混凝土断裂试验行业标准——中华人民共和国电力行业标准（DL/T5332-2005）《水工混凝土断裂试验规程》的实施，从规程编制的角度，简要地介绍了混凝土断裂力学的基本概念、原理和双K断裂准则，并详细介绍了该规程规定的测定混凝土断裂韧度的楔入劈拉试验方法和三点弯曲切口梁试验方法，以及依据所测定的试验数据计算混凝土的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度的计算方法和基本公式，还对规程相关条文进行了解释和说明。为方便规程实施，还介绍了应力强度因子的有限元计算方法和水工混凝土裂缝类型和实例。

作　者：徐世烺 编 丛 书 名：出 版 社：机械工业出版社ISBN：9787111287001出版时间：版　次：1页　数：117装　帧：平装开　本：16开所属分类：图书 > 建筑 > 标准和规范

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前言

第1章 绪论及预备知识

1.1 《水工混凝土断裂试验规程》（简称《规程》）编制的目的、意义、作用

1.2 《规程》的编写过程

1.3 混凝土断裂破坏的基本现象

1.4 线弹性断裂力学基本概念

1.5 双K断裂准则介绍

1.6 主要术语、符号和应用范围

参考文献

第2章 楔入劈拉法测混凝土K1C

2.1 概述

2.2 试件、试模、预制裂缝及原型取样

2.3 试验装置及设备

2.4 试验过程及数据采集

2.5 试验结果的计算、整理、分析

2.6 试验报告

参考文献

第3章 用带切口的三点弯曲梁确定混凝土的断裂韧性K1C

3.1 试件、试模、预制裂缝及原型取样

3.2 试验装置及设备（含夹式引伸计、数据自动采集系统）

3.3 试验步骤及数据测试记录

3.4 试验成果的计算、整理、分析（计算弹性模量E、起裂荷载FQ）

3.5 试验报告

3.6 计算例题

第4章 《规程》的相关条文解释与说明

4.1 两种计算KⅠC的公式选用问题

4.2 楔入劈拉试件单、双支座问题

4.3 KQⅠC与KSⅠC的关系及应用

4.4 两种试验方法的KⅠC成果对比和换算

4.5 尺寸效应

第5章 应力强度因子的有限元计算

5.1 裂缝扩展基本形式

5.2 应力强度因子和断裂判据

5.3 断裂有限元法

5.4 计算KI的算例

5.5 工程结构中裂缝缝端K因子的计算

第6章 水工混凝土裂缝类型及实例

6.1 变形裂缝

6.2 结构裂缝

目前我国土木、水利、能源、交通运输等工程方兴未艾，从大型水利水电工程、港口工程、海洋工程、桥梁工程、地下工程、城市建筑工程到核电站工程乃至机械制造业的基础工程，大型建设项目日益增多，基本建设如火如荼，城市面貌日新月异。近年来，我国每年混凝土用量约40亿m3。由于混凝土材料的脆性易损特征，在水利水电行业，“无坝不裂，无洞不裂”的局面一直未能有效改观。大坝开裂导致大坝耐久性和抗震性能严重降低，缩短大坝使用寿命，影响工程正常运行和工程效益发挥，严重开裂的大坝在各种极端条件综合作用下如果发生溃坝的极端情况，则会造成重大的社会灾难，危及生命财产安全。对钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故调查发现，这些事故绝大多数是由于裂缝的扩展引起的。裂缝的存在和发展，是造成钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀和结构耐久性降低的重要原因，使得我国海港码头、水利枢纽、交通枢纽、民用建筑、军用设施与桥梁、道路、工业等构筑物，大多数达不到设计寿命，需要重建或加固维修，浪费大量维修费用和重建费用，造成进一步的环境污染和资源浪费。2100433B

关于岩石动态断裂韧度测试方法的研究工作很少，一些重要的问题急待解决，课题与国际岩石力学学会（ISRM）当前关注的热点一致。基于1995年ISRM发布的测试岩石静态断裂韧度的建议方法，将该建议方法提出的人字型切槽巴西圆盘（CCNBD）试样推广到测试岩石的动态断裂韧度，综合采用实验室测试、解析和数值计算三个研究手段解决这一困难问题。主要工作有：1.利用霍普金森压杆装置进行动态断裂实验，径向撞击CCNBD岩样测试岩石的动态断裂韧度，提出更新的实验-数值法； 2.将断裂量子概念用于研究岩石动态断裂问题，探讨断裂长度量子和断裂时间量子的确定方法，对应力强度因子分别在空间和时间坐标上积分后再取平均，获得更合理更可靠并减少尺寸效应的岩石动态断裂韧度值；3. 测试原理和方法的对比分析, 包括CCNBD试样与其它试样的对比，实验-数值法与准静态法的对比，尽力解决长期悬而未决的有关测试方法合理性的争议问题。

由沈新普教授和黄志强副教授等所撰写的《混凝土断裂的理论与试验研究》一书是一本理论与试验并重的专著，书中介绍了利用层间界面准断裂力学和连续介质的弹性理论，采用物理试验、细观力学方法、数值计算方法和解析方法，深入研究了混凝土材料及混凝土结构的断裂失效问题。所得出的理论模型及试验结果可用于混凝土大坝等复杂且重要的混凝土结构的力学分析中，为这类工程结构的设计、施工和维护等提供参考。

本书是一本很有特色的专著，不仅具有重要的理论意义而且具有广泛的应用前景。本书主要有以下创新：

(1)结合混凝土准脆性断裂力学和固体塑性理论，提出了一种“分段线性塑性本构模型”，建立了考虑界面裂缝中的渗透水压影响的塑性加载条件。

(2)采用白光散斑数字成像技术，研究了混凝土试件在复合荷载作用下断裂的演化过程。

(3)采用数值方法，研究了给定尺寸的混凝土结构中损伤过程区的长度及其演化规律。2100433B

测定设备的原理如下。

在需要同时测定延伸率的情况下，测试样本的长度将会有所规定。例如在半导体行业内使用的键合线的一项重要指标即为断裂强度及延伸率，其测定条件根据英制单位及公制单位不同其样本的长度固定也有所不同。

在公制单位时：

样本的长度为10cm，匀速下降的速度为10mm/min，断裂时的载荷既为断裂强度，其单位为力的单位，有g，kg，mN，cN，N等。断裂时为止所延伸的长度与样本本身的长度（10cm）的比值即为延伸率（%）。

在英制单位时：

样本的长度为25.4mm，匀速下降的速度为25.4mm/min。换算方法同上。2100433B