岩石与混凝土三维界面裂缝断裂准则的试验研究

把双材料三维界面裂缝的断裂形式区分为三种类型 :Ⅰ型为张开型 ;Ⅱ型为滑开型 ;Ⅲ型为撕开型。定义KⅠ 、KⅡ 、KⅢ 为应力强度因子 ,反映这几种断裂型式裂缝尖端应力场的强弱。由于工程实际中多为复合型断裂 ,因此 ,在综合考虑试件的断裂类型及KⅠ 、KⅡ 、KⅢ 之间的相对比例关系等诸多因素的基础上 ,制定出 2 3种不同KⅠ 、KⅡ 、KⅢ 组合的试验方案。试验中采用了两类岩石 混凝土界面裂缝试件形式 :一类为单边裂缝方形试件 ;一类为环形裂缝试件 ,为便于加载后者外形仍为方形。通过对这些试件的试验研究 ,得到了不同断裂类型断裂时的应力强度因子KⅠ 、KⅡ 、KⅢ 值。用数理统计的多元回归法得到了岩石与混凝土三维界面裂缝的断裂准则 。

双材料三维界面裂缝应力强度因子的计算

首先对三维界面裂缝尖端附近的应力、位移场进行推导 ,得出应力、应力强度因子与系数 β的关系 ,然后利用弹性力学放松连续性要求的变分原理 ,建立三维界面裂缝问题杂交元计算模型 ,得到 β的求解方程 ,进而对三维界面裂缝应力强度因子进行计算 ,在理论上为三维界面裂缝的断裂实验研究提供了必要的依据 .