混凝土材料三点弯曲细观数值试验 [覃源著] 2013年

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发布时间：2022-02-24

资料介绍

混凝土CT试验是无损检测混凝土内部损伤分布的试验之一，其优点在于，可
利用高精度CT扫描仪器对试件内部进行扫描，扫描区域覆盖整个混凝土试件，无
论破坏区域发生在试件哪个部位，均可以得到该裂纹区域的CT图像，为研究混凝
土内部损伤发展提供了可靠依据。近几年，越来越多的学者已经将混凝土CT技术
和计算机数值模拟相结合，实现了裂纹分析、损伤演化过程的数字化。在混凝土及
类岩石材料的CT试验方面，葛修润83]、任建喜[等最先研制了与医用CT机相配
套的岩石专用加载设备，并利用该设备对岩石进行了单轴、三轴荷载作用下煤岩破
坏全过程的实时动态检测，得到了岩石内部裂纹萌生、发展、贯穿等阶段的CT图
像。杨更社12)利用CT技术对岩石细观损伤本构模型进行了研究。丁卫华(8-321在对
岩石进行CT试验的过程中，提出了密度损伤增量的概念，采用宏观轴向应力与密
度攒伤增量结合的方法，分析了岩石细观损伤演化过程。并且提出可以根据CT图
像上的CT值计算得到岩石受力损伤过程中任意应力阶段和任意区城岩石密度的损
伤增量。在随后的研究中(31他推导出了岩石密度损伤增量公式，岩石体应变公式以
及岩石内部裂纹普遍适应性公式。近几年，基于岩石CT技术，陈厚群1(-84和丁卫
华(-81等首先研制出适用于医用CT机的便携式混凝土材料试验机，经过多次调试，
最终成功的对尺寸为φ60mmX 120mm的C15混凝土试件进行了动态拉、压试验，
并且能够对φ150mmX300mm的C25混凝土试件进行动态拉伸试验。在之后的工作
中丁卫华[])还对CT扫描得到的图像进行了多种方法的几何校正，从而得到了清晰
度更高的混凝土CT图像。刘彦文([0]采用 X射线CT实时扫描混凝土试件，测定混
凝土试件从加载直至破坏的全过程应力-应变曲线，为宏观和细观力学分析计算中
的材料本构关系提供依据，并根据试验结果分析了各个混凝土破坏过程中裂纹形态
和演化规律的差异。周尚志(1-42]等在对混凝土CT图像进行分析的基础上，将混凝
土CT扫描图像分为了安全区、损伤进行区和破损区，并对分区损伤进行了量化描
述，在随后的研究中还对混凝土破裂的分形特性进行了讨论。田威a3-+4]在CT图像
的分析中引人了支持向量机的理论，对混凝土圆柱体试件一个扫描断面的5个应力
阶段的CT图像进行了分析，同时他还利用实时扫描得到的CT图像对混凝土受力
损伤演化过进行了分析，并将分析结果通过随机骨料模型在数值模拟中成功实现。
梁昕字(46-41等利用CT技术对单轴压缩作用下混凝土细观破裂过程进行实时扫描观
测，基于CT图像采用分形几何中的差分盒维數法计算出不同扫描断面不同应力阶
段的CT图像分形维数，并对其特征进行了讨论。尹小海[*3 从数学生态学种群概念
人手，在CT尺度范围内考察了混凝土某一特定扫描断面的 CT图像，确定了骨料、
砂浆和裂纹这三个种群的特点，并成功提取具体信息，在此基础上总结了混凝土损
伤演化的机理。李芬[0]利用CT技术对沥青路面芯样进行了轴向压缩疲劳试验的检
测，并分析了沥青混凝土材料受压力作用时的损伤演化特征。戚永乐5°]提出了一种