为 了研究 不同尺寸的混凝土结构 的断裂性能 ，设计了 5组共 2O个不 同截面高度 的楔人劈拉 试件进行 混凝 土断裂试验 ．改进 了试验加载装 置以抵 消竖向力的作用 ，简化 了分析计 算．在双 K断裂理论 的基 础上 ，采用 应力强度 因子叠加 原理对不同截面高度的楔入劈拉试 件的有效 裂缝长度 和双 K断裂韧度 进行 了计 算．试 验结果表 明 ：在 200—700Bin设计的截面高度范 围内，试件起 裂荷 载 、失稳 荷载及 有效裂 缝长度 均随截 面 高度的增大而呈线性增 大 ；起裂 断裂韧度 基本不受试 件高度变化的影响 ；失稳断 裂韧度在试件 截面高 度低 于 500mm时表现 出一定 的尺寸效应 ，随试件 高度增 大而逐渐增大 ，当试 件截 面高度大于 500mill时其 值趋 于稳定 ，可认为是一个常数 ． 关键词 ：楔人劈拉试件 ；叠加原理 ；双 K断裂韧度 ；尺寸效应 中图分 类号 ：TV43；TV331 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—5634(2014)04—0043—05 三点弯曲梁法和楔人劈拉法是《水工混凝 土断 裂试验 规程》(DL／T5332-2005)… (以下简 记为 《规程》)推荐 的两种 混凝 土断裂韧度 测定标 准方 法 ．为满 足不 具有 尺 寸 效 应 的最 小 尺 寸 的要 求 ，《规 程》对试件的标准尺寸进 行 了规定 ，如楔人劈拉试 件推 荐 尺寸 为 200mlTl×200mm ×200mm．在 荷 载 作用 下 ，混凝 土结 构 的承 载 能 力 大都 具 有 较 明显 的 尺 寸效应 ，但 其尺 寸效 应 的大小 难 以定 量描述 ，不 利 于正 确评 判结 构 的性 能．许 多 学 者对 混 凝 土 断 裂 韧 度等 参数 的尺 寸效 应 问题 进 行 了研 究 ，试 图建 立 尺 寸与 断裂 参数 的关 系 ．BazantZP等通 过 量 纲 分 析 ， 采用 线性 拟合 来 表述 混 凝 土 、岩石 等 准 脆 性 材 料 的 尺寸 效 应 “ ．HU Xiao．zhi等 基 于 局 部 断 裂 能 ，利 用 双线 性 边 界 效 应 模 型 解 释 了尺 寸 效 应 是 裂 缝 长 度 、试 件尺 寸 和边 界 三 者 相 互 作 用 的结 果 ．在 经 典 的理 论 基础 上 ，有 学者 采 用 试 验 方 法 对 混 凝 土 断 裂 参数 的尺寸效 应 问题 进 一 步 开 展 了研 究 ．较 多 的 试验结果证 明 一 ，断裂韧度测定在采用 三点弯曲 梁 试验 的结 果 中一 般 不 具 有 尺 寸 效应 ，而 在 采 用 楔 入劈 拉法 的结 果 中则 具 有 尺 寸 效应 ．因 而有 必 要 对 楔入劈 拉 试件 断裂 韧度 的尺 寸效应 问题 进行 进 一步 试 验研 究 ． 目前 ，楔人 劈 拉 试件 断 裂 韧 度 的计 算 主要 采 用 有限元 法 、权 函数法 及其 他 的近似 方法 ，并没 有统 一 的计算 公式 ．《规 程 》给 出的标 准楔 人 劈 拉试 件 近似采 用 了紧凑 拉 伸 试 件 的 断 裂韧 度 计 算 公 式 ，忽 略 了竖 向力作用 的影响 ．实 际上 ，荷 载 和 自重 产 生 的 竖 向力 与 支座反 力 并 不 完全 共 线 ，尤其 是 非 标 准 试 件 所产 生 的偏差 更 大 ，因而 计 算 结果 的粗 略 会 对 尺 寸 效应 的研 究产 生 一 定 影 响．要 解决 楔 人 劈 拉 试 件 断裂韧 度计 算不 准 确 的 问题 ，笔 者认 为 主要 有 两 种 途 径 ：① 调 整夹 具 以消 除 竖 向 力 对 裂缝 尖 端 断 裂 韧 度 的影 响 ，进 而套 用 紧凑 拉 伸 试件 计 算 公 式 进 行 计 算 ；②推导出适应 于楔入劈拉试件断裂韧度计算的 准 确公 式 ．基 于 以上 思路 ，在对 楔入 劈拉 试件 加载 装 置进 行 调整 以满 足途 径 ① 的基 础 上 ，采 用 叠 加 原 理 推 导 了适 应 于不 同尺 寸楔 人劈 拉试 件断 裂计 算 的公 式 ，研究 尺 寸变化 对 混凝 土 楔人 劈 拉试 件 双 K断 裂

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