在混凝土類材料裂紋擴展過程中,裂紋尖端存在一內(nèi)聚區(qū)（又稱斷裂過程區(qū)）,由于裂紋尖端斷裂過程區(qū)的復雜性,使得線彈性斷裂力學不再適用于混凝土材料,針對含斷裂過程區(qū)模型裂紋尖端應力函數(shù)的解析解求解較困難,甚至無法求解。因此,基于“Duan and Nakagawa’s Model”,以均布荷載作用下含斷裂過程區(qū)的簡支梁分別選用函數(shù)疊加法和邊界配置法對帶斷裂過程區(qū)的混凝土簡支梁的全場解析解進行研究。主要研究內(nèi)容和結論如下:（1）采用函數(shù)疊加的方法對含切口和斷裂過程區(qū)簡支梁受均布荷載作用問題的解析解進行求解,選擇四種基本問題的應力函數(shù)疊加求解�；凇癉uan and Nakagawa’s Model”,通過數(shù)學解析法和選點法得到了含斷裂過程區(qū)簡支梁的全場解析解。（2）分析對比了無裂縫簡支梁和斷裂過程區(qū)內(nèi)聚力呈水壓力型、恒定型分布或權函數(shù)為一次型時簡支梁的拉應變軟化曲線和自振特性,發(fā)現(xiàn)內(nèi)聚力呈水壓力型分布與一次權函數(shù)下拉應變軟化曲線有相似的變化趨勢;無裂縫簡支梁自振頻率最高,內(nèi)聚力恒定型次之,水壓力型和一次權函數(shù)型時最低。（3）基于Williams應力函數(shù),通過邊界配置法并借用無裂紋體應力邊界條件... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 斷裂力學的研究方向
    1.3 混凝土斷裂力學的產(chǎn)生和發(fā)展
        1.3.1 混凝土線彈性斷裂力學
        1.3.2 混凝土彈塑性斷裂力學
    1.4 混凝土斷裂力學研究現(xiàn)狀
        1.4.1 混凝土斷裂力學的國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 混凝土斷裂力學的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 混凝土斷裂力學的研究發(fā)展方向及前景
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 含斷裂過程區(qū)簡支梁在均布荷載作用下的函數(shù)疊加法求解
    2.1 函數(shù)疊加法
        2.1.1 Westergaard應力函數(shù)解答
        2.1.2 加權積分法
    2.2 基本問題與基本方程
        2.2.1 研究對象
        2.2.2 基本方程
    2.3 不同內(nèi)聚力分布下問題的應力函數(shù)及求解
        2.3.1 水壓力型分布
        2.3.2 恒定型分布
        2.3.3 一次權函數(shù)型
    2.4 算例
    2.5 自振頻率與斷裂能
        2.5.1 自振頻率計算
        2.5.2 斷裂能計算
    2.6 小結
第三章 含斷裂過程區(qū)簡支梁在均布荷載作用下的邊界配置法求解
    3.1 邊界配置法
        3.1.1 邊界配置法概述
        3.1.2 邊界配置法的優(yōu)點
    3.2 基本問題與基本方程
        3.2.1 基本問題
        3.2.2 基本方程
        3.2.3 K因子求解
        3.2.4 問題的奇異解求解
        3.2.5 線性方程組求解
        3.2.6 內(nèi)聚區(qū)模型解
    3.3 算例
        3.3.1 K的計算
        3.3.2 數(shù)值結果與討論
    3.4 小結
第四章 含斷裂過程區(qū)簡支梁在均布荷載作用下的數(shù)值仿真解
    4.1 斷裂過程區(qū)的彈簧剛度計算
    4.2 數(shù)值模擬結果與邊界配置法模型的比較
    4.3 小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
    個人簡歷
    在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]含裂紋簡支梁在均布荷載作用下的內(nèi)聚區(qū)模型解析函數(shù)[J]. 段樹金,解沅衡,侯永康,安蕊梅.  應用力學學報. 2019(02)
[2]斷裂過程區(qū)內(nèi)聚力分布對簡支梁剛度和自振特性的影響研究[J]. 解沅衡,段樹金,侯永康,安蕊梅.  石家莊鐵道大學學報(自然科學版). 2018(02)
[3]三點彎曲下混凝土梁撓度與裂縫口張開位移關系[J]. 王青原,陳紅鳥,張華剛,劉春,趙艷兵,黃興震.  應用力學學報. 2017(05)
[4]混凝土簡支梁在均布荷載作用下的斷裂過程區(qū)及自振特性[J]. 郭全民,段樹金.  石家莊鐵道大學學報(自然科學版). 2017(02)
[5]內(nèi)聚力模型裂紋問題分析的解析奇異單元[J]. 張鵬,胡小飛,姚偉岸.  固體力學學報. 2017(02)
[6]基于細觀數(shù)值模擬的混凝土斷裂過程區(qū)特性研究[J]. 卿龍邦,姜軍,周明杰,王娟,吳禮華.  混凝土. 2016(04)
[7]帶單邊裂紋的有限狹長體的Dugdale-Barenblatt模型[J]. 楊林.  山東大學學報(理學版). 2013(08)
[8]基于裂紋尖端二階彈性解的斷裂過程區(qū)尺度[J]. 段樹金,張彥龍,安蕊梅.  應用數(shù)學和力學. 2013(06)
[9]基于擴展有限元法的鋼筋混凝土梁復合斷裂過程模擬研究[J]. 茹忠亮,申崴,趙洪波.  工程力學. 2013(05)
[10]混凝土斷裂過程區(qū)長度計算方法研究[J]. 卿龍邦,李慶斌,管俊峰.  工程力學. 2012(04)

博士論文
[1]混凝土裂縫擴展過程中斷裂過程區(qū)的特性研究[D]. 榮華.大連理工大學 2012



本文編號：3702947