【正文】 ，壩體碾 壓混凝土方量由 10 萬余立方米發(fā)展到 50 萬余立方米。 according to the results of roller pacted concrete test, bined with the size effect formula of fracture on the mon concrete ,we infer the size effect formula of fracture ,which can apply on roller pacted concrete。 4）通過對碾壓混凝土誘導(dǎo)縫等效強度試 驗研究得到穿透與 非穿透型試件，面積削弱 S對混凝土強度影響的規(guī)律 。 題 目： 碾壓混凝土材料斷裂的實驗研究 專業(yè) 學(xué) 號 ： 姓 名： 魯帥 指導(dǎo)教師： 易虹嵐 學(xué)習(xí)中心 ： 奧鵬 西 南 交 通 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院 20xx年 6 月 29 日 院系 專 業(yè) 道橋 年級 學(xué) 號 姓 名 魯帥 學(xué)習(xí)中心 奧鵬 指導(dǎo)教師 易虹嵐 題目 ： 碾壓混凝土材料斷裂的實驗研究 指導(dǎo)教師 評 語 是否同意答辯 過程分 (滿分 20) 指導(dǎo)教師 (簽章 ) 評 閱 人 評 語 評 閱 人 (簽章 ) 成 績 答辯組組長 (簽章 ) 年 月 日 畢 業(yè) 論 文 任 務(wù) 書 班 級 學(xué)生姓名 魯帥 學(xué) 號 開 題日期： 20xx 年 2 月 10 日 完成日期： 20xx 年 7 月 5 日 題 目 :。 2）確定了碾壓混凝土的應(yīng)力分析公式，并推到出雙 K 斷裂參數(shù)的計算公式 3）根據(jù)碾壓混凝土的斷裂試驗結(jié)果，結(jié)合普通混凝土的斷裂韌度尺寸效應(yīng)公式，得到適用于碾壓混凝土的斷裂韌度尺寸效應(yīng)公式。 the roller pacted concrete stress analysis formula is determined ， and we deduce the fracture parameters of double K calculation formula。中國于1986 年建成了第一座碾壓混凝土壩 —— 坑口重力壩，在此之后的 20 年，碾壓混凝土筑壩技術(shù)在中國得到了快速發(fā)展，無論理論研究或工程實踐都有大量的創(chuàng)新與突破。 粉煤灰對混凝土的力學(xué)性能 的 影響 (a)對于 Ⅰ 級粉煤灰，它的最顯著特點是具有較強的減水作用以固定水膠比的方式摻人粉煤灰，它的這一作用沒有得到體現(xiàn)。因此，以這種方式摻用品質(zhì)優(yōu)良的 I級粉煤灰可以在較大的范圍內(nèi)使混凝土強度提高，即便在較早的齡期，混凝土力學(xué)性能也不會顯著地降低。 (c)對于 Ⅲ 級粉煤灰和等外粉煤灰，它們不僅沒有減水作用，而且還顯著增加混凝土用水量。因此，必須根據(jù)具體情況作具體分析。 碾壓混凝土壩施工 目前建設(shè)的碾壓混凝土壩 ． 采用高摻粉煤灰 (60％ 65％ )和低水泥用量 (50％ 60kg/m3)的做法 。 其層面的結(jié)合質(zhì)量和常態(tài)混凝土沒有區(qū)別，所以在壩的上游面 、 孔洞結(jié)構(gòu)周邊 、 巖石邊坡接合等部位可以采用同一種混凝土 。對不設(shè)橫縫的整體壩則是全壩面澆筑。盡管工程界現(xiàn)從滿足設(shè)計技術(shù)要求的物理力學(xué)性能指標(biāo)出發(fā) , 用碾壓混凝土施工層間允許間隔時間如何合理確定是 關(guān)鍵問題 , 用碾壓混凝土的初凝時間及對應(yīng)的貫入阻力兩個指標(biāo)可權(quán)使問題迎刃而解 , 且更為合理。 (b)普定碾壓混凝土拱壩工程 20 世紀(jì) 90 年代初期建成的普定碾壓混凝土拱壩，是我國第一座高度超過 80 m 的碾壓混凝土拱壩。正是由于在碾壓混凝土筑壩材料方面采取了綜合技術(shù)措施，保證了碾壓混凝土本體的抗?jié)B性能，提高了層面結(jié)合性能，使得我國第一座全斷面碾壓混凝土拱壩，在上游面不另設(shè)防滲層的情況下，達(dá)到了防裂、防滲、層面結(jié)合良好的目標(biāo)。 （ 4）西北地區(qū)天然砂石骨料中砂子細(xì)度模數(shù)為 ～ ，細(xì)顆粒含量為 5%～ 20%，通過對砂子品質(zhì)對碾壓混凝土的影響進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步揭示了砂子品質(zhì)對碾壓混凝土各項性能的影響。對人工砂的細(xì)度模數(shù)要求更高，要求中砂的細(xì)度模數(shù)在 左右，級配、粒徑分配更好，充分重視砂中細(xì)顆粒含量的利用，由于外加劑減水作用增強，砂中細(xì)顆粒含量增加后，用水量并無明顯增加，但其可碾性、施工和易性、層面結(jié)合性能等得到了大幅提高。 （ 4）摻和料除粉煤灰外，將會進(jìn)一步擴大研究高爐磷渣、錳渣及其他礦物廢棄料作為摻和料的可能性及其性能。隨著時間的推移 ,大壩的滲漏狀態(tài)也會發(fā)生改變 . 而庫水位、溫度變化作用的效應(yīng)各異 . 通過監(jiān)測壩體溫度場的資料可直接反映溫度變化對大壩滲漏狀態(tài)的影響 ,但庫水位變 化對大壩滲漏狀態(tài)的影響存在滯后效應(yīng) . 大壩的滲漏狀況不但受到分析時刻對應(yīng)水壓作用的影響 ,而且還受到前期水壓作用的影響 . 大壩滲漏分析表明 ,庫水位變化對大壩滲漏狀態(tài)影響的滯后效應(yīng)作用機理比較復(fù)雜 ,歸納起來主要有以下幾點原因 : (a) 滲流場內(nèi)的水壓力傳遞時間與滲漏場介質(zhì)的物理特性有關(guān) . (b) 大壩運行過程中 ,庫水位是連續(xù)變化的 ,壩體滲流場是庫水位變動時非穩(wěn)定滲流瞬時狀態(tài)的反映 ,非穩(wěn)定滲流是造成滲漏滯后于庫水位變化的主要影響因素 .由此可知 ,庫水位西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 9 變化對碾壓混凝土壩滲漏狀態(tài)影響的滯后效應(yīng)機理十分復(fù)雜 ,一般難以 用常規(guī)的數(shù)學(xué)模型方法求得大壩的滲漏滯后時間 ,通常采用大壩滲漏監(jiān)測量的過程線與庫水位變化過程進(jìn)行類比的方法來粗略確定兩者相位之差 (即兩者出現(xiàn)的峰谷時間差 ) 作為滯后時間 . 本文針對這一問題 ,結(jié)合碾壓混凝土的自身特點 ,在常規(guī)分析方法的基礎(chǔ)上 ,提出庫水位滯后影響函數(shù) ,并根據(jù)碾壓混凝土壩壩體的實際滲漏監(jiān)測資料 ,建立能反映滯后效應(yīng)的碾壓混凝土壩滲漏安全監(jiān)控模型 碾壓混凝土的力學(xué)性能 Neville 和 Kaplan 首次把斷裂力學(xué)概念應(yīng)用于碾壓混凝土，進(jìn)行了斷裂韌度試驗 ]12[ 。這引起了人們的普遍關(guān)注和重視，進(jìn)而開展的研究工作充分證實了碾壓混凝土斷裂韌度 kic 或 Gic 存在的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。隨齡期的增長， kic 有所增大且逐漸趨于穩(wěn)定 。在對材料的宏觀本構(gòu)關(guān)系的描述中，碾壓混凝土被視為宏觀均勻連續(xù)體，也就是說，材料內(nèi)部各點具有相同的性質(zhì)。 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 11 從細(xì)觀力學(xué)研究碾壓混凝土 研究方法 混凝土是由水、水泥和粗細(xì)骨料組成的復(fù)合材料。由泌水、干縮和溫度變化引起粗骨料和水泥砂漿之間產(chǎn)生初始粘結(jié)裂縫，而這些細(xì)觀內(nèi)部裂隙的發(fā)展將直接影響混凝土的宏觀力學(xué)性能； (3)宏觀層次 (Macrolevel)。 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 12 對混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)的研究表明，即使在加載以前，混凝土內(nèi)部已有微裂縫存在。而著眼于宏觀裂紋分析的混凝土裂斷力學(xué)理論和方法，主要研究裂紋尖端附近的應(yīng)力場、應(yīng)變場和能量釋放率等，以建立宏觀裂紋起裂、裂紋的穩(wěn)定擴展和失穩(wěn)擴展的判據(jù)。試驗的作用有兩個方面：一方 面，為細(xì)觀數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括試樣組成材料的細(xì)觀力學(xué)性質(zhì)、試樣的尺寸等；另一方面，檢驗數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性。文獻(xiàn)系統(tǒng)地討論了混凝土單軸壓、單軸拉，剪切 (Ⅱ ， Ⅲ 及混合型 )微裂縫產(chǎn)生、擴展過程和細(xì)觀力學(xué)機制，研究了骨料尺寸、類型、水灰比、養(yǎng)護(hù)條件以及壓板摩擦約束和剛度對試驗結(jié)果的影響。試驗時采用的試件尺寸和形狀、試驗方法和加載速度不同，測得的數(shù)據(jù)也不同。數(shù)字散斑圖像是數(shù)字化的散斑場。在物體變形不大時，可以認(rèn)為子區(qū)本身沒有發(fā)生變化。由于裂縫尖端存在亞臨界擴展，混凝土的開裂過程表現(xiàn)出明顯的非線性特征。 I 型裂紋應(yīng)力函數(shù)分析 1）確定應(yīng)力函數(shù)公式 根據(jù)彈性力 學(xué)知識，我們可以定義一個復(fù)變應(yīng)力函數(shù) ZiIRzZ me ??)( （ 21） 其中 iyxz ?? 若 Z 為解析函數(shù)，那么導(dǎo)數(shù) zZ?? 必定能夠確定從而導(dǎo)出 CauchyRiemann 條件： zZRyZIxZR eme ???????? zZIy ZRxZI mem ????????? （ 22） 對于 I 型（張開型）裂紋情況，采用 Westergard 指出的應(yīng)力函數(shù)是很方便的。當(dāng) Kiniic K1 Kunic 時，裂縫處于穩(wěn)定擴展階段 。而對于混凝土的起裂斷裂韌度有 cicuniciniic KKK ?? （ 212） 其中由混凝土的粘聚力引起的臨界裂縫長度處的應(yīng)力強度因子 cicK ，可按下式計算：),(2)/,( 0 cecececic VUFaPVVUZK ??? （ 213） ?? cePcCCe VUVVVVVUZ ????? ?? ? )/()( ) 2 (6)/,( （ 214） 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 19 ])1(1[])1( [)1( ( )1(),( 2122123 ceeeececece VUUUUVUVUVUF ??????????????） （ 215） haV 00 ? ， haV cc ? ；當(dāng) 0 ?? V 時， )( 0 ??? VP ； eP 是分布在虛擬裂縫區(qū)粘聚力 )(x? 的合力；cee axU ? ， ex 是合力在裂縫張口處的位移。 線彈性斷裂力學(xué)用于混凝土則始于 Kaplan 于