开展了砂浆-岩石界面抗拉强度、断裂特性试验研究,分析了界面粗糙度、砂浆强度、岩石种类对界面参数的影响,并设计预埋骨料试件进行三点弯曲试验,得到了裂缝尖端遇到骨料后不同的裂缝扩展路径。进行了岩石的断裂试验,验证基于材料起裂韧度的裂缝扩展准则在岩石材料中的适用性,并提出了以裂缝口张开位移为控制变量的计算方法,避免了粘聚力的迭代运算,提高了计算精度与计算效率。设置垂直双材料界面裂缝试件,探究了裂缝尖端在界面时的扩展准则,后将界面单独作为一相材料,采用应力外推法得到界面的断裂韧度,研究界面断裂韧度的尺寸效应。基于本课题组提出的基于材料起裂韧度的裂缝扩展准则,采用数值方法得到裂缝扩展全过程的p-cmod曲线,通过试验验证了裂缝扩展准则的在多相材料中的准确性。最后,将裂缝扩展准则用于随机模型以探究混凝土非均匀性对裂缝扩展过程的影响,通过统计分析得到极限荷载、断裂过程区长度等要素的概率分布函数,为工程检测和工程可靠性分析提供依据。本项目的课题研究对评估细观层次的混凝土裂缝扩展规律和机理具有重要的理论意义和工程应用价值。 2100433B