几种土体断裂韧度的测试方法

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砂岩抗拉强度和断裂韧度测试方法研究

砂岩抗拉强度和断裂韧度测试方法研究

砂岩是一种广泛存在于地球地壳中的岩石类型,其在工程建设中具有重要的应用价值。

砂岩抗拉强度和断裂韧度是评价砂岩工程性能的重要指标,准确测定这些参数对于工程设计和施工具有重要意义。

本文将对砂岩抗拉强度和断裂韧度的测试方法进行研究,并探讨其影响因素和改进措施。

一、砂岩抗拉强度的测试方法1. 传统试验方法传统的砂岩抗拉强度测试方法包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验。

这些方法存在着试样制备困难、试验周期长、结果不够准确等问题,需要改进。

2. 先进试验方法近年来,随着科学技术的发展,一些先进的试验方法逐渐被引入到砂岩抗拉强度测试中,如应变测试、声发射测试等。

这些方法具有试验周期短、结果准确等优点,但仍需进一步研究和改进。

二、砂岩断裂韧度的测试方法1. 传统试验方法传统的砂岩断裂韧度测试方法包括缺口试验、冲击试验和割缝试验等。

这些方法存在着试样制备困难、试验过程复杂、结果不够准确等问题,需要改进。

2. 先进试验方法近年来,一些先进的试验方法逐渐被引入到砂岩断裂韧度测试中,如断裂韧度指数测试、动态试验等。

这些方法具有试验周期短、结果准确等优点,但仍需进一步研究和改进。

三、影响因素分析砂岩抗拉强度和断裂韧度受到多种因素的影响,包括砂岩的成分、结构、孔隙度、孔隙水压力等。

在进行测试时需要充分考虑这些因素,制定合理的试验方案,提高测试结果的准确性和可靠性。

四、改进措施针对砂岩抗拉强度和断裂韧度测试中存在的问题,需要采取一系列改进措施,包括优化试验方案、改进试验设备、完善试验标准等。

加强对砂岩力学性能研究的投入,推动砂岩抗拉强度和断裂韧度测试方法的改进和创新。

总结:砂岩抗拉强度和断裂韧度是评价砂岩工程性能的重要指标,准确测定这些参数对于工程设计和施工具有重要意义。

目前,砂岩抗拉强度和断裂韧度的测试方法仍存在一些问题,需要进一步研究和改进。

相信随着科学技术的不断发展和进步,砂岩抗拉强度和断裂韧度的测试方法将逐步得到完善,为工程建设提供更可靠的技术支撑。

混凝土断裂韧度及实例分析1

混凝土断裂韧度及实例分析1
(σ/σs≥0.7)
二、应力场强度因子KⅠ及断裂韧度KⅠc
当σ/σs<0.7时
当σ/σs≥0.7时
三、裂纹扩展能量释放率GⅠ及断裂韧度GⅠc
(一)裂纹扩展能量释放率GⅠ (二)断裂韧度GⅠc和断裂G判据
补充
一、能量方法(Energy Methods ) :
利用功能原理 U = W 来求解可变形固体的位移、变形和内力
对拉杆进行逐步加载(认为无动能变化) 利用能量守恒原理: U(弹性应变能)=W(外力所做的功)
W 1 2 P L U E
UE P L 2 EA
2
L
PL EA
P
单位体积内的应变能----比能u(单位:J/m3)
P
u 1 U V 2 AL P L 1 2
2
P

前 言
缺口的第一个效应: 缺口造成应力应变集中。 缺口的第二个效应: 应力改为两向或三向拉伸。
缺口的第三个效应: 缺口使塑性材料得到“强化”。
前 言
1、传统的力学强度理论(1920s前): 材料连续、均匀和各向同性的; 断裂是瞬时发生的。 断裂:σ>σs 脆性、韧性断裂
2、现代的力学强度理论(1920s后): 材料存在裂纹(裂纹体); σ<σs时就断裂 ;
断裂力学的基本原理;
线弹性下断裂韧度的意义、测试原理和影响因素。


6、裂纹类型(摘自P80附表)
工 艺 裂 纹 及 使 用 裂 纹
第四章
金属的断裂韧度
§4.1 线弹性条件下的金属断裂韧度
§4.2 断裂韧度KⅠc的测试
§4.3 影响断裂韧度KⅠc的因素
§4.4 断裂K判据应用案例 §4.5 弹塑性条件下金属断裂韧度的基本概念

混凝土断裂试验与断裂韧度测定标准方法

混凝土断裂试验与断裂韧度测定标准方法

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混凝土韧性检测标准

混凝土韧性检测标准

混凝土韧性检测标准一、前言混凝土是建筑结构中常用的材料之一,其强度和韧性是决定其使用寿命和安全性的重要因素。

因此,对混凝土的韧性检测标准具有重要的意义。

本文将介绍混凝土韧性检测标准的相关内容。

二、混凝土韧性概述混凝土韧性是指混凝土在载荷作用下产生的一系列变形和破坏的能力。

混凝土的韧性受到多种因素的影响,如混凝土的配合比、强度等级、龄期、应力状态等。

三、混凝土韧性检测方法1.三点弯曲试验三点弯曲试验是目前应用最广泛的混凝土韧性检测方法之一。

该方法可以通过测定混凝土的断裂韧度、塑性韧度和总韧度等参数来评估混凝土的韧性。

其中,断裂韧度是指混凝土在最大荷载下断裂前的能量吸收能力,塑性韧度是指混凝土在最大荷载后继续变形的能力,总韧度是断裂韧度和塑性韧度之和。

2.拉伸试验拉伸试验是一种简单易行的混凝土韧性检测方法,它可以测定混凝土在拉伸状态下的断裂韧度和塑性韧度。

该方法的优点是操作简单,但其缺点是试样制备难度较大,试样尺寸要求高。

3.剪切试验剪切试验是一种适用于钢筋混凝土的韧性检测方法,它可以评估混凝土在剪切状态下的韧性。

剪切试验的优点是试样制备简单,试样尺寸要求低,但其缺点是试验结果受试样形状和尺寸的影响较大。

4.冲击试验冲击试验是一种评估混凝土韧性的快速方法,其优点是试验过程简单,操作方便,但其缺点是试验结果受试样几何形状和冲击器的质量影响较大。

四、混凝土韧性检测标准1.国际标准国际上,混凝土韧性检测的相关标准主要有:ISO 16742-2014《混凝土的断裂韧度的测定-三点弯曲试验》、ASTM C1609/C1609M-18《测定纤维增强混凝土的断裂韧度的标准试验方法》等。

2.国家标准我国混凝土韧性检测标准主要有:GB/T 50081-2002《混凝土结构强度检验标准》、GB/T 50082-2009《混凝土结构构件强度和变形性能的试验方法标准》等。

3.地方标准在地方标准方面,各省市也制定了相关的混凝土韧性检测标准,如上海市建筑设计规范(DB11/ 134-2007)等。

材料的断裂韧度及其测试

材料的断裂韧度及其测试


dg I dR da da
gc K E
2 I '
求出临界裂纹长度ac,从而得到裂 纹失稳扩展的临界动力为
3 M 2 ac
2
E'
式中 M为应力强度因子几何修 式中: 为应力强度因子几何修正系数。这个临界值 系数 这个临界值gc等于裂 纹扩展的临界阻力。 在一般情况下,当平面应变条件不满足时,阻力曲线的形状与试 样厚度B有关,因此gc也和厚度有关。 一旦试样满足了平 面应变条件式
gI R
随着裂纹的扩展,两者都增大。若dR/da>dgI /da,裂纹扩展一 段距离后,由于gI变化速率低于R,则会产生gI <R,即裂纹停 止扩展,构件不会断裂。 若外加恒应力为σ2,则动力曲线为 则动力曲线为 OB,它和韧性材料(或平面应力) 阻力曲线ABCD相交于点B。在点B 以下 gI>R,裂纹扩展;超过点 以下, 裂纹扩展 超过点B 之后,gI <R,裂纹停止扩展。 若外加恒应力为σ3,则动力曲线为OC, 它和韧性材料阻力曲线ABCD相切,裂 纹能 直扩展到试样断裂 切点C就对 纹能一直扩展到试样断裂。切点 应裂纹失稳扩展的临界状态。
平面应变
在平面应力条件下,随着裂纹的扩展,R一般明显升高,如 图中的曲线ABCD; 在平面应变条件下,裂纹少量扩展后,R一般就趋于饱和, 如图中的曲线AEF,它是大多数脆性材料的阻力曲线特征。 它是大多数脆性材料的阻力曲线特征
裂纹扩展的动力(即裂纹扩展力gI)也是裂纹扩展单位面积系 统能量的下降率。在裂纹扩展时,有
2U , B W a
U Fd
因此 用 因此,用一组试样可以测出图所示的 试样可以测出图所示的J积 分阻力曲线。 裂纹扩展前先会产生钝化,从而产生 个伸长区,它所对应的 裂纹扩展前先会产生钝化,从而产生一个伸长区,它所对应的 表观裂纹扩展量是a*。钝化曲线OA写为

混凝土断裂韧性测试及分析

混凝土断裂韧性测试及分析

混凝土断裂韧性测试及分析一、研究背景混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其力学性能对建筑的结构稳定性和安全性具有重要影响。

混凝土断裂韧性是评价混凝土抗裂性能的重要指标,其高低直接影响混凝土的耐久性和使用寿命。

因此,对混凝土断裂韧性进行测试和分析具有重要的理论和实际意义。

二、测试方法混凝土断裂韧性的测试方法有很多种,其中最常用的是三点弯曲试验和压缩试验。

下面将分别介绍这两种测试方法。

1.三点弯曲试验三点弯曲试验是一种常用的混凝土断裂韧性测试方法。

其测试原理是在混凝土试件上施加一定的力,使其在中央发生弯曲,从而使试件中心出现裂缝。

通过测量试件的载荷-位移曲线和计算试件的断裂韧性指标,来评价混凝土的断裂韧性。

三点弯曲试验的具体操作流程如下:(1)根据试验需要制备混凝土试件,试件的尺寸和形状应符合相关标准和要求。

(2)将试件放在试验机上,调整试验机的位置和负荷点的位置,使负荷点位于试件上方的中心处。

(3)开始加载试件,记录载荷和试件的位移值。

当试件出现裂缝时,停止加载试件,记录试件的最大载荷值和裂缝宽度。

(4)根据试件的载荷-位移曲线和试件的几何参数,计算试件的断裂韧性指标。

2.压缩试验压缩试验是另一种常用的混凝土断裂韧性测试方法。

其测试原理是在混凝土试件上施加一定的压力,使其发生压缩破坏,并通过计算试件的断裂韧性指标,来评价混凝土的断裂韧性。

压缩试验的具体操作流程如下:(1)根据试验需要制备混凝土试件,试件的尺寸和形状应符合相关标准和要求。

(2)将试件放在试验机上,调整试验机的位置和压力点的位置,使压力点位于试件上方的中心处。

(3)开始加载试件,记录载荷和试件的位移值。

当试件出现裂裂时,停止加载试件,记录试件的最大载荷值和裂缝宽度。

(4)根据试件的载荷-位移曲线和试件的几何参数,计算试件的断裂韧性指标。

三、分析方法混凝土断裂韧性的分析方法主要包括载荷-位移曲线分析、断裂韧性指标计算和断面应力分析三个方面。

混凝土材料的断裂性能评估

混凝土材料的断裂性能评估

混凝土材料的断裂性能评估混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的常见材料。

其断裂性能评估对于确保结构的稳定性和安全性至关重要。

本文将重点讨论混凝土材料的断裂性能评估方法,并介绍一些常用的试验和计算方法。

一、混凝土的断裂行为混凝土材料在受到外力作用时,会发生裂缝和断裂。

其断裂行为可能由多种因素影响,例如混凝土的配比、强度、密实度和含水量等。

了解和评估混凝土的断裂性能是确保结构的耐久性和可靠性的重要步骤。

二、断裂性能评估的试验方法1. 拉伸试验拉伸试验是评估混凝土材料抗拉强度和断裂韧性的常用方法之一。

通过在试样上施加拉力,测量其应力-应变曲线,可以获得混凝土的拉伸强度和断裂韧性等参数。

2. 压缩试验压缩试验用于评估混凝土材料的抗压强度和断裂能力。

通过在试样上施加压力,测量其应力-应变曲线,可以获得混凝土的抗压强度和断裂行为等参数。

3. 破碎试验破碎试验是评估混凝土材料最大荷载和抗震性能的常用方法之一。

通过在试样上施加逐渐增大的荷载,观察其破坏模式和破坏荷载,可以评估混凝土的破坏强度和断裂性能。

三、断裂性能评估的计算方法除了试验方法外,还可以使用一些计算方法来评估混凝土材料的断裂性能。

常用的计算方法包括有限元分析、断裂力学模型和材料力学性质的估计等。

1. 有限元分析有限元分析是一种数值计算方法,可以模拟和预测混凝土材料的断裂行为。

通过建立混凝土材料的有限元模型,可以计算其应力分布、裂缝扩展和破坏模式等。

2. 断裂力学模型断裂力学模型是一种理论框架,用于描述材料的断裂行为和抗裂性能。

通过建立适当的数学模型和方程,可以计算混凝土材料的裂缝扩展速率、破坏强度和能量释放率等参数。

3. 材料力学性质的估计根据混凝土的材料力学性质,可以推导和计算其断裂性能。

例如,根据混凝土的抗拉和抗压强度,可以估计其断裂韧性和抗震性能。

四、断裂性能评估的应用混凝土材料的断裂性能评估在实际工程中具有重要的应用价值。

它可以帮助工程师设计和优化结构,确保其在使用寿命内具有足够的安全性和可靠性。

混凝土梁的断裂韧度测试方法分析

混凝土梁的断裂韧度测试方法分析

混凝土梁的断裂韧度测试方法分析一、引言混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一,其韧度是衡量其抗震能力的重要指标之一。

本文将详细介绍混凝土梁的断裂韧度测试方法。

二、断裂韧度的定义和意义1. 定义:混凝土梁的断裂韧度是指梁在承受负荷后发生裂缝时,继续承受负荷并延伸裂缝的能力。

2. 意义:混凝土梁的断裂韧度是评价其抗震能力的重要指标之一,能够反映混凝土梁的变形能力和破坏过程,对建筑结构的安全性具有重要意义。

三、断裂韧度测试方法1. 常规试验法常规试验法是通过施加单调载荷或逐渐增加载荷的方式,使混凝土梁发生裂缝并承受负荷,记录载荷和裂缝的变形情况,最终计算出断裂韧度。

常规试验法的优点是简单易行,适用于各种类型的混凝土梁。

但是,由于其测试方法具有单调性,难以模拟真实震动情况,因此其测试结果可能与实际情况存在较大差异。

2. 循环试验法循环试验法是通过模拟真实的地震荷载,对混凝土梁进行多次循环的载荷作用,记录其变形情况,并计算出断裂韧度。

循环试验法的优点是能够更好地模拟真实的地震荷载,测试结果更加准确,但其测试过程比较复杂,需要专业仪器和设备的支持。

3. 激励试验法激励试验法是通过振动台等设备对混凝土梁进行激励,记录其变形情况,并计算出断裂韧度。

激励试验法的优点是能够模拟真实的地震荷载,测试结果准确,但其测试设备价格昂贵,测试过程较为复杂。

四、测试步骤1. 混凝土梁的制备:根据测试需要,制备符合规范要求的混凝土梁样本。

2. 测试设备的准备:根据测试方法的不同,准备相应的测试设备和仪器。

3. 施加载荷:根据测试方法的不同,施加相应的载荷,记录载荷和裂缝的变形情况。

4. 计算断裂韧度:根据测试结果,使用相应的公式计算出混凝土梁的断裂韧度。

五、测试结果的分析1. 判断混凝土梁的抗震能力:根据测试结果,判断混凝土梁的抗震能力是否符合规范要求。

2. 优化设计:根据测试结果,对混凝土梁的设计进行优化,提高其抗震能力。

六、注意事项1. 测试过程中,应注意测试环境和测试设备的稳定性,避免测试误差。

物理实验技术中的材料断裂韧性测量与分析方法

物理实验技术中的材料断裂韧性测量与分析方法

物理实验技术中的材料断裂韧性测量与分析方法材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用下,能够抵抗破坏的能力。

在工程领域,了解材料的断裂韧性对于设计和制造安全可靠的产品非常重要。

本文将介绍物理实验技术中常用的材料断裂韧性测量与分析方法。

1. 冲击试验法冲击试验法是测量材料在高速冲击载荷下的断裂韧性的一种方法。

常见的冲击试验方法有冲击试样弯曲法和平板撞击法。

冲击试样弯曲法是将试样夹在两个支承点之间,然后从一侧施加冲击载荷。

通过测量试样在冲击过程中的位移或挠度,可以得到材料的断裂韧性。

平板撞击法是将平板状试样固定在支撑装置上,然后用冲击装置撞击试样的一侧。

通过测量试样在冲击过程中的应力和应变,可以估计材料的断裂韧性。

2. 拉伸试验法拉伸试验是一种常用的测量材料断裂韧性的方法。

通常采用标准的拉伸试验机进行测试。

在拉伸试验中,试样被加载,逐渐拉伸直到断裂。

通过测量试样的拉伸力和伸长量,可以计算出材料的断裂韧性参数,如断裂应力和断裂伸长率。

3. 压缩试验法压缩试验也是一种测量材料断裂韧性的方法。

在压缩试验中,试样被加载并施加垂直于试样轴线的压缩力,直到试样发生压缩破坏。

通过测量试样在压缩过程中的应力和应变,可以推断材料的断裂韧性。

4. 断裂面形貌分析除了上述实验方法,断裂面形貌分析也是评估材料断裂韧性的重要手段之一。

断裂面形貌分析可以通过扫描电子显微镜(SEM)观察断裂表面的形貌特征。

不同的断裂机制会在断裂面上留下特定的痕迹,例如沟槽、毛刺等。

通过观察这些痕迹,可以对材料的断裂韧性和断裂机制进行分析。

此外,断裂面形貌分析还可以结合X射线衍射(XRD)和能谱仪等技术,对断裂表面的组成进行分析,从而深入了解材料断裂的原因和机制。

综上所述,物理实验技术中常用的材料断裂韧性测量与分析方法包括冲击试验法、拉伸试验法、压缩试验法和断裂面形貌分析。

这些方法可以不仅可以提供关于材料断裂韧性的定量数据,还能够揭示材料断裂的机制和性质,为工程设计和材料选择提供重要依据。

土的韧性、干强度、摇震反应的鉴别

土的韧性、干强度、摇震反应的鉴别

土的鉴别
干强度:将一小块土捏成团,风干后用手指捏碎,掰断及捻碎,根据用力的大小区别为:
1、很难或用力才能捏碎或掰断-----高。

如粘土。

2、稍用力即可捏碎或掰断-----中等。

如粉质粘土。

3、易于捏碎和捻成粉末-----低。

如粉土。

韧性:应将含水量略大于塑限的土块在手中揉捏均匀,然后在手中搓成直径为3mm的土条,再搓揉成土团,根据再次搓条的可能
性区分为:
1、能揉成土团,再搓成条,捏而不碎-----高。

2、可再揉成团,捏而不易碎者-----中等。

3、勉强或不能揉成团,稍捏或不捏即碎者-----低。

摇振反应:应将软塑或流动的小土块捏成土球,放在手掌上反复摇晃,并以另一手掌振击此手掌,土中自由水将渗出,球面呈现光泽,用二手指捏土球,放松后水又被吸入,光泽消失,根据上述渗
水和吸水反应快慢,分为:
1、立即渗水和吸水-----反应快。

2、渗水和吸水中等-----反应中等。

3、渗水和吸水慢及不吸不渗者-----反应慢或无反应。

土的描述等级。

几种土体断裂韧度的测试方法

几种土体断裂韧度的测试方法

几种土体断裂韧度的测试方法摘要:断裂韧度的测试是断裂力学研究的重要部分,根据对裂缝加载方式不同,断裂韧度可分为Ⅰ型加载下的断裂韧度、Ⅱ型加载下的断裂韧度、Ⅲ型加载下的断裂韧度三种基本形式。

目前对金属、岩体等材料的断裂韧度测试方法已有了大量的研究,形成了相应的测试规范。

土体断裂破坏主要是Ⅰ型断裂破坏和Ⅱ型断裂,但土体由于其自身材料性质的特殊性,并不能完全采用其他材料的测试规范。

结合土体材料的特性介绍了土体Ⅰ型断裂和Ⅱ型断裂的断裂韧度的几种常用测试方法,并对几种方法的优缺点和适用性进行了讨论。

关键词:土体,断裂力学,断裂韧度,试验方法引言断裂力学是用来研究含有宏观裂纹型缺陷的材料或构件, 在外力作用下裂纹扩展的规律。

从狭义角度解释, 它可用来研究含有宏观裂纹型缺陷的材料或构件, 在外力作用下裂纹扩展的规律。

当土体内存在宏观贯通裂纹时, 在外荷载作用下裂纹尖端前缘将产生应力集中。

在应力集中区域内的应力值, 远比由外荷载所引起的平均应力值大。

传统的材料力学设计方法不能用来判断裂纹是否失稳扩展, 而应根据以研究断裂韧性参数和能量释放率为基础的断裂力学方法来进行判断。

对于各种复杂的断裂形式,总可以分解成为三种基本断裂类型的组合。

这三种基本断裂类型即为Ⅰ型断裂、Ⅱ型断裂、Ⅲ型断裂。

Ⅰ型断裂属于张开型断裂,Ⅱ型断裂属于滑移型断裂,Ⅲ型断裂断裂属于撕裂型断裂[1]。

由于土的抗拉强度很低, 因此判别土体是否会出现张开型裂纹失稳扩展, 就成为工程技术人员首先关心的问题。

目前国内外虽有一些研究人员开始从事岩石、混凝土等材料的断裂韧度研究, 但对于土体的断裂韧度研究至今较少进行。

现将土体的断裂韧度测试方法综述如下。

1 土体应力强度因子及断裂韧度当进行Ⅰ型加载,即发生Ⅰ型断裂时,其裂纹端部区域的应力分量可以应用弹性理论解得:由此可见,中括号内的各项只与所研究的点的位置有关,亦即是点的位置坐标函数。

而系数则与点的位置无关,仅取决于载荷及裂纹尺寸,因此它是裂纹端部区域应力场的一个公共因子,称为应力强度因子,记为:可见应力强度因子与坐标无关,而在裂纹尖端附近的区域内,应力分量、位移分量均与应力强度因子成正比,所以应力强度因子是裂纹尖端附近应力、位移场强度的表征,它是反映裂纹尖端应力场强度的参数。

混凝土断裂韧性测试及分析

混凝土断裂韧性测试及分析

混凝土断裂韧性测试及分析一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料,其强度和耐久性对于结构的稳定性至关重要。

然而,混凝土在受到外部荷载时容易发生断裂,这会对结构的安全性造成威胁。

因此,混凝土的韧性是评估其耐久性和结构安全性的重要指标。

本文将介绍混凝土断裂韧性测试及分析的相关内容。

二、混凝土断裂韧性的定义和意义混凝土断裂韧性是指混凝土在断裂前能够吸收能量的能力。

这种能力可以有效地抵抗外部荷载的破坏,延缓结构的崩溃时间,从而提高结构的安全性。

同时,混凝土断裂韧性也可以反映混凝土的耐久性,即混凝土在长期使用中能够保持稳定的性能。

三、混凝土断裂韧性测试方法1.三点弯曲试验三点弯曲试验是一种常用的混凝土断裂韧性测试方法。

该方法将混凝土试样放在两个支承点之间,施加一定的负荷,使其发生弯曲。

通过测量混凝土试样的变形和载荷之间的关系,可以计算出混凝土的断裂韧性指标。

2.剪切试验剪切试验是另一种常用的混凝土断裂韧性测试方法。

该方法将混凝土试样置于钳夹中,施加剪切力,使其发生剪切变形。

通过测量混凝土试样的变形和载荷之间的关系,可以计算出混凝土的断裂韧性指标。

3.拉伸试验拉伸试验是一种较少使用的混凝土断裂韧性测试方法。

该方法将混凝土试样置于两个钩子之间,施加拉力,使其发生拉伸变形。

通过测量混凝土试样的变形和载荷之间的关系,可以计算出混凝土的断裂韧性指标。

四、混凝土断裂韧性指标1.断裂韧性指数断裂韧性指数是指混凝土在断裂前能够吸收的能量,通常用单位截面面积吸收的能量来表示。

断裂韧性指数越高,代表混凝土在受到外部荷载时能够吸收更多的能量,具有更好的抗震性能。

2.断裂延性指数断裂延性指数是指混凝土在断裂前能够发生的变形,通常用最大位移和最大载荷之间的比值来表示。

断裂延性指数越高,代表混凝土在受到外部荷载时能够发生更大的变形,具有更好的抗震性能。

3.塑性韧性指数塑性韧性指数是指混凝土在断裂后能够继续承受载荷的能力,通常用最大载荷和残余载荷之间的比值来表示。

材料的断裂韧度及其测试

材料的断裂韧度及其测试
这是一个过原点的线性曲线
钝化曲线OA和阻力曲线CD相交于点C。在式(*)满足的条件下, 点C对应的JIc I 就是裂纹开始扩展的临界J积分。
B 25 J Ic / 0 W a 25 J Ic / 0 0 0.2 b 2
(*)
满足式(*)的试样尺寸比满足式(**)的试样尺寸要小。
5.9 临界δc测试
在弹性条件下,试样裂纹很尖锐。若裂纹尖端存在塑性区,则 通过位错的发射和运动,裂尖将会张开。 对三点弯曲试样,加载时裂纹中心 面绕着点O转动从而使裂尖A张开 计算表明,裂尖张开位移δ和表 面刀尖位移存在以下关系,即

r W a r W a a h
J
1 U B a
(**)
将式(*)代入(**),整理后即可得到所需式子。
用一组试样加载到屈服后在不同的载荷Fi下卸载,利用染色 法等求出对应的裂纹扩展量ai。 由F-△曲线,求出 曲线 求出 根据式得到 对应的J积分。 积分
U i Fd
0 Fi
J
R 2 p
γ为比表面能;γp为裂纹扩展单位面积所消耗的塑性变形功。 对金属材料来说,γp>>γ,如γp=(10 ( 2~l04)γ。 R就是裂纹扩展的阻力。
随着裂纹的扩展,γ是一定值,而γp有可能升高。因此,R也会 升高,阻力曲线如图所示(图中曲线)。
平面应力
该曲线不仅与材料的断裂韧度以 及材料的本质有关, 而且和试样尺寸有关。
平面应变
在平面应力条件下,随着裂纹的扩展,R一般明显升高,如 图中的曲线ABCD; 在平面应变条件下,裂纹少量扩展后,R一般就趋于饱和, 如图中的曲线AEF,它是大多数脆性材料的阻力曲线特征。 它是大多数脆性材料的阻力曲线特征

土的韧性、干强度、摇震反应的鉴别i汇总

土的韧性、干强度、摇震反应的鉴别i汇总

土的鉴别1、干强度:将一小块土捏成团,风干后用手指捏碎,掰断及捻碎,根据用力的大小区别为:很难或用力才能捏碎或掰断-----高。

如粘土。

稍用力即可捏碎或掰断-----中等。

如粉质粘土。

易于捏碎和捻成粉末-----低。

如粉土。

2、韧性:应将含水量略大于塑限的土块在手中揉捏均匀,然后在手中搓成直径为3mm的土条,再搓揉成土团,根据再次搓条的可能性区分为:能揉成土团,再搓成条,捏而不碎-----高。

可再揉成团,捏而不易碎者-----中等。

勉强或不能揉成团,稍捏或不捏即碎者-----低。

3、摇振反应:应将软塑或流动的小土块捏成土球,放在手掌上反复摇晃,并以另一手掌振击此手掌,土中自由水将渗出,球面呈现光泽,用二手指捏土球,放松后水又被吸入,光泽消失,根据上述渗水和吸水反应快慢,分为:立即渗水和吸水-----反应快。

渗水和吸水中等-----反应中等。

渗水和吸水慢及不吸不渗者-----反应慢或无反应。

土的描述等级美国试验与材料协会(ASTM)有一个专门的标准,详细地规定了目力鉴别的方法1、干强度试验:塑制一个立方体或球形的土样,在太阳下或空气中风干,也可以在不超过110℃的烘箱内烘干,用手指捏压的方法试验土的干强度。

如果土中有干的团块,有经验的人员也可以用以确定干强度而不必专门塑制土样。

ASTM规定的干强度的评价标准见表1。

表1 干强度试验2、剪胀性—摇震反应:制备很软但不粘手的土膏,做成饼状,放在手掌中,手掌作水平摇动,并用这只手的手背有力地敲击另一只手,记下土膏的反应,然后用手指侧向挤压土样并记下其反应。

ASTM规定的摇震反应的快慢评价标准见表2。

表2 摇震反应试验3、塑性搓条试验—韧性:将做完剪胀性试验的土样搓成直径3mm的土条,然后将土条折迭成团再滚搓,至3mm时如不断裂则继续折迭成团后再滚搓,直到土团碎裂,记下滚搓时的压力大小和土条软硬的手感。

ASTM规定的韧性评价标准见表3。

表3 塑性搓条—韧性试验综合上述结果, ASTM标准用目力鉴别的结果划分土类的鉴别标准见表4。

材料断裂实验中的断裂韧性测定和分析

材料断裂实验中的断裂韧性测定和分析

材料断裂实验中的断裂韧性测定和分析材料断裂是工程领域中一个重要的研究课题,因为它直接关系到材料的可靠性和安全性。

在材料断裂实验中,断裂韧性是一个重要的参数,它可以反映材料抵抗断裂的能力。

本文将介绍材料断裂实验中的断裂韧性测定方法和分析过程。

一、断裂韧性的定义和意义断裂韧性是材料在断裂过程中吸收的能量与断裂面积的比值。

它可以反映材料在受力过程中的变形能力和抗断裂能力。

断裂韧性是评价材料抗断裂能力的重要指标,对于工程结构的设计和材料的选择具有重要意义。

二、断裂韧性的测定方法1. 断裂韧性的静态测定方法静态测定方法是通过对材料进行拉伸试验或冲击试验来测定断裂韧性。

拉伸试验是最常用的测定断裂韧性的方法之一。

在拉伸试验中,通过测量材料的应力-应变曲线,可以计算出断裂韧性。

冲击试验是另一种常用的测定断裂韧性的方法。

在冲击试验中,通过测量材料在冲击载荷下的断裂能量,可以计算出断裂韧性。

2. 断裂韧性的动态测定方法动态测定方法是通过对材料进行高速冲击试验或动态加载试验来测定断裂韧性。

高速冲击试验是一种常用的动态测定断裂韧性的方法。

在高速冲击试验中,通过测量材料在高速冲击载荷下的断裂能量,可以计算出断裂韧性。

动态加载试验是另一种常用的动态测定断裂韧性的方法。

在动态加载试验中,通过对材料进行动态加载,观察材料的断裂行为,可以计算出断裂韧性。

三、断裂韧性的分析过程断裂韧性的分析过程主要包括断裂面观察和断裂韧性计算两个步骤。

1. 断裂面观察断裂面观察是通过对材料的断裂面进行显微镜观察,来了解材料的断裂机制和断裂特征。

断裂面观察可以帮助我们判断材料的断裂方式是韧性断裂还是脆性断裂,以及了解断裂过程中的微观损伤和裂纹扩展情况。

2. 断裂韧性计算断裂韧性的计算是通过测量材料在断裂过程中吸收的能量和断裂面积,来计算出断裂韧性。

在静态测定方法中,可以通过拉伸试验或冲击试验得到断裂韧性的计算结果。

在动态测定方法中,可以通过高速冲击试验或动态加载试验得到断裂韧性的计算结果。

水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较

水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较

水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较一、引言水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法是路面板块设计与质量控制中的一个重要环节。

目前常用的测试方法包括SENB(Single Edge Notched Beam)法、DCB(Double Cantilever Beam)法和ENF (End Notched Flexure)法。

不同测试方法有各自的优缺点,本文将对它们进行比较,以便选择最适合的测试方法。

二、SENB法1. 测试原理SENB法是将一块矩形水泥混凝土板块切割成带有一个V形缺口的梁,通过加载使其断裂,再根据断裂前后的载荷-位移曲线计算出断裂韧性。

测试中应保证缺口尺寸、距离板块边缘距离和加载速率等条件的一致性。

2. 优缺点优点:测试过程简单,结果稳定可靠。

缺点:需要大量的时间和人力进行制备,且缺口尺寸对测试结果影响较大,需要精确控制。

三、DCB法1. 测试原理DCB法是将一块矩形水泥混凝土板块切割成两个带有V形缺口的梁,在两个梁的端部施加一个单向的拉力,使它们分离并断裂,根据断裂前后的载荷-位移曲线计算出断裂韧性。

测试中应保证缺口尺寸、距离板块边缘距离和加载速率等条件的一致性。

2. 优缺点优点:测试结果准确,适用于测量水泥混凝土板块的韧性。

缺点:测试过程较为复杂,容易产生误差,需要高精度的测试设备和仪器。

四、ENF法1. 测试原理ENF法是将一块矩形水泥混凝土板块切割成两个带有V形缺口的梁,在两个梁的端部施加一个弯曲力矩,使它们发生弯曲并断裂,根据断裂前后的载荷-位移曲线计算出断裂韧性。

测试中应保证缺口尺寸、距离板块边缘距离和加载速率等条件的一致性。

2. 优缺点优点:测试结果准确,适用于测量水泥混凝土板块的韧性和弯曲性能。

缺点:测试过程较为复杂,容易产生误差,需要高精度的测试设备和仪器。

五、比较分析1. 方法选择SENB法适用于测量水泥混凝土板块的韧性,测试过程简单,结果稳定可靠,但需要大量的时间和人力进行制备,且缺口尺寸对测试结果影响较大,需要精确控制。

断裂韧性的测试方法

断裂韧性的测试方法

断裂韧性的测试方法
断裂韧性是材料在受载过程中发生断裂前能吸收的能量的量度。

常用的测试方法有以下几种:
1. 缺口冲击试验(Charpy或Izod试验):在标准试样上制作一V形缺口,然后从一定高度自由落锤击向试样的缺口处。

根据试样断裂前后的能量差来评估材料的断裂韧性。

2. 压缩试验:将试样置于压力机中,在加载过程中逐渐增加加载力直至试样发生断裂。

通过测量试样的变形、压缩应力和压缩应变来评估材料的断裂韧性。

3. 拉伸试验:将试样置于拉伸机中,在逐渐增加拉伸力的作用下,测量试样的变形、拉伸应力和拉伸应变。

根据拉伸断裂前后的应变能量差来评估材料的断裂韧性。

4. 复合材料层间剪切试验:对于复合材料,通常采用复合材料层间剪切试验来评估其断裂韧性。

该试验使用双剪样品,通过施加剪切荷载来产生剪切应力,测量剪切变形和剪切应力,以评估复合材料的断裂韧性。

需要注意的是,不同材料的断裂韧性测试方法有所差异,根据具体的材料类型和需求选择合适的测试方法进行断裂韧性评估。

混凝土断裂韧性测试方法

混凝土断裂韧性测试方法

混凝土断裂韧性测试方法混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁等工程结构中的重要材料,其性能的稳定性与可靠性对结构的安全性和使用寿命有着重要的影响。

而混凝土的断裂韧性是评估其在受力过程中的抗裂性能的重要参数之一。

本文将介绍混凝土断裂韧性测试方法,包括试验原理、试验方法、试验步骤、数据处理等方面。

一、试验原理混凝土的断裂韧性是指在受力过程中,混凝土试件发生微裂纹后,其能够继续承受载荷并发生一定程度的塑性变形的能力。

断裂韧性试验是通过施加单向拉伸载荷,使混凝土试件发生裂纹,并测量裂纹扩展过程中的载荷和位移等参数,计算出混凝土的断裂韧性指标,来评估混凝土的抗裂性能。

二、试验方法本文介绍的混凝土断裂韧性试验方法为三点弯曲试验法。

具体试验过程如下:1.试件制备试件采用标准圆柱形混凝土试件,直径为100mm,高度为200mm。

试件应在混凝土浇筑后28天后进行试验,保证混凝土的强度稳定。

试件表面应平整光滑,无明显缺陷。

2.试验设备试验设备主要包括试验机和压力传感器。

试验机应具备单向拉伸能力,并能够测量试件的载荷和位移。

压力传感器应能够测量试件中心处的载荷。

3.试验步骤(1)试件安装将试件放置于试验机上,并用夹具夹住试件的两端,使其与试验机平行,并保证试件中心线与试验机的轴线重合。

(2)载荷施加在试件中心处施加一个垂直于试件轴线的单向拉伸载荷,使试件发生裂纹。

载荷的施加速度应在试件强度的10%~20%之间。

当试件载荷达到峰值时,停止施加载荷。

(3)位移测量在试件载荷峰值时,记录试件中心处的位移,作为试件的最大位移。

(4)载荷卸载在试件载荷峰值时,以同样的速度进行载荷卸载,直至试件断裂。

(5)位移测量在试件断裂时,记录试件中心处的位移,作为试件的位移能力。

4.数据处理根据试验结果,计算出试件的断裂载荷Pf、最大位移Dmax、位移能力U和断裂韧性参数KIC。

其中,断裂韧性参数KIC的计算公式为:KIC=Pf/(2B√a)其中,B为试件的宽度,a为试件的裂纹长度。

断裂韧性实验报告

断裂韧性实验报告

断裂韧性实验报告断裂韧性测试实验报告随着断裂⼒学得发展,相继提出了材料得、、等⼀些新得⼒学性能指标,弥补了常规试验⽅法得不⾜,为⼯程应⽤提供了可靠得断裂判据与设计依据。

下⾯介绍下这⼏种⽅法得测试原理及试验⽅法。

1、三种断裂韧性参数得测试⽅法简介1、1平⾯应变断裂韧度得测试对于线弹性或⼩范围得型裂纹试样,裂纹尖端附近得应⼒应变状态完全由应⼒强度因⼦所决定。

就是外载荷,裂纹长度及试样⼏何形状得函数。

在平⾯应变状态下,当与得某⼀组合使=,裂纹开始失稳扩展。

得临界值就是⼀材料常数,称为平⾯应变断裂韧度。

测试保持裂纹长度a为定值,⽽令载荷逐渐增加使裂纹达到临界状态,将此时得、代⼊所⽤试样得表达式即可求得。

得试验步骤⼀般包括:(1)试样得选择与准备(包括试样类型选择、试样尺⼨确定、试样⽅位选择、试样加⼯及疲劳预制裂纹等);(2)断裂试验;(3)试验结果得处理(包括裂纹长度得测量、条件临界荷载得确定、实验测试值得计算及有效性得判断)。

1、2延性断裂韧度得测试积分延性断裂韧度就是弹塑性裂纹试样受型载荷时,裂纹端点附近区域应⼒应变场强度⼒学参量积分得某些特征值。

测试积分得根据就是积分与形变功之间得关系:(1-1)其中为外界对试样所作形变功,包括弹性功与塑性功两部分,为裂纹长度,为试样厚度。

积分测试有单试样法与多试验法之分,其中多试样法⼜分为柔度标定法与阻⼒曲线法。

但⽆论就是单试样法还就是多试样柔度标定法,都须先确定启裂点,⽽困难正在于此。

因此,我国GB2038-80标准中规定采⽤绘制阻⼒曲线来确定⾦属材料得延性断裂韧度。

这就是⼀种多试样法,其优点就是⽆须判定启裂点,且能达到较⾼得试验精度。

这种⽅法能同时得到⼏个积分值,满⾜⼯程实际得不同需要。

所谓阻⼒曲线,就是指相应于某⼀裂纹真实扩展量得积分值与该真实裂纹扩展量得关系曲线。

标准规定测定⼀条阻⼒曲线⾄少需要5个有效试验点,故⼀般要5 8件试样。

把按规定加⼯并预制裂纹得试样加载,记录曲线,并适当掌握停机点以使各试样产⽣不同得裂纹扩展量(但最⼤扩展量不超过0、5mm)。

水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较

水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较

水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较一、引言水泥混凝土路面是公路交通中常见的路面形式,它具有强度高、耐久性好等优点,但是在使用过程中,由于不可避免的荷载作用、气象变化、地基沉降等原因,路面易发生开裂、断裂等病害,严重影响了路面的使用寿命和行车安全性。

因此,对水泥混凝土路面板块的断裂韧性进行测试,对于评价路面的耐久性和抗裂性能具有重要意义。

二、水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法1. 断裂韧性概念断裂韧性是指材料在受到外力作用下,从最初到破坏的过程中能吸收的能量,是材料抵抗断裂的能力的量度指标。

对于水泥混凝土路面板块而言,其断裂韧性直接关系到路面的抗裂性能和使用寿命。

2. 断裂韧性测试方法的选择目前,常见的水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法有德州仪器冲击试验法和三点弯曲试验法。

下面分别介绍这两种测试方法的原理、步骤和优缺点。

2.1 德州仪器冲击试验法原理:该方法是通过在样品上施加单次冲击载荷,观测载荷-位移曲线,计算出断裂韧性指标。

步骤:1)将试样放在平整的支撑台上,将冲击头置于试样中央;2)施加单次冲击载荷,观测载荷-位移曲线;3)计算出断裂韧性指标。

优缺点:优点:试验设备简单,试验时间短,适用于现场测试;缺点:该方法无法考虑试样的几何形状和尺寸对测试结果的影响,结果易受试样表面状况的影响。

2.2 三点弯曲试验法原理:该方法是通过在样品上施加三点弯曲载荷,测得载荷-挠度曲线,计算出断裂韧性指标。

步骤:1)将试样放在测力计下,调整试样位置;2)施加三点弯曲载荷,测得载荷-挠度曲线;3)计算出断裂韧性指标。

优缺点:优点:该方法能够考虑试样的几何形状和尺寸对测试结果的影响,结果较为准确;缺点:试验设备复杂,试验时间长,不适用于现场测试。

三、综合比较对于水泥混凝土路面板块断裂韧性测试方法的比较,应综合考虑试验结果的准确性、试验设备的复杂度、试验时间的长短、适用性等因素。

1. 准确性从试验结果的准确性来看,三点弯曲试验法优于德州仪器冲击试验法。

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几种土体断裂韧度的测试方法
摘要:断裂韧度的测试是断裂力学研究的重要部分,根据对裂缝加载方式不同,断裂韧度可分为Ⅰ型加载下的断裂韧度、Ⅱ型加载下的断裂韧度、Ⅲ型加载下的断裂韧度三种基本形式。

目前对金属、岩体等材料的断裂韧度测试方法已有了大量的研究,形成了相应的测试规范。

土体断裂破坏主要是Ⅰ型断裂破坏和Ⅱ型断裂,但土体由于其自身材料性质的特殊性,并不能完全采用其他材料的测试规范。

结合土体材料的特性介绍了土体Ⅰ型断裂和Ⅱ型断裂的断裂韧度的几种常用测试方法,并对几种方法的优缺点和适用性进行了讨论。

关键词:土体,断裂力学,断裂韧度,试验方法
引言
断裂力学是用来研究含有宏观裂纹型缺陷的材料或构件, 在外力作用下裂纹扩展的规律。

从狭义角度解释, 它可用来研究含有宏观裂纹型缺陷的材料或构件, 在外力作用下裂纹扩展的规律。

当土体内存在宏观贯通裂纹时, 在外荷载作用下裂纹尖端前缘将产生应力集中。

在应力集中区域内的应力值, 远比由外荷载所引起的平均应力值大。

传统的材料力学设计方法不能用来判断裂纹是否失稳扩展, 而应根据以研究断裂韧性参数和能量释放率为基础的断裂力学方法来进行判断。

对于各种复杂的断裂形式,总可以分解成为三种基本断裂类型的组合。

这三种基本断裂类型即为Ⅰ型断裂、Ⅱ型断裂、Ⅲ型断裂。

Ⅰ型断裂属于张开型断裂,Ⅱ型断裂属于滑移型断裂,Ⅲ型断裂断裂属于撕裂型断裂[1]。

由于土的抗拉强度很低, 因此判别土体是否会出现张开型裂纹失稳扩展, 就成为工程技术人员首先关心的问题。

目前国内外虽有一些研究人员开始从事岩石、混凝土等材料的断裂韧度研究, 但对于土体的断裂韧度研究至今较少进行。

现将土体的断裂韧度测试方法综述如下。

1 土体应力强度因子及断裂韧度
当进行Ⅰ型加载,即发生Ⅰ型断裂时,其裂纹端部区域的应力分量可以应用弹性理论解得:
由此可见,中括号内的各项只与所研究的点的位置有关,亦即是点的位置坐标函数。

而系数则与点的位置无关,仅取决于载荷及裂纹尺寸,因此它是裂纹端部区域应力场的一个公共因子,称为应力强度因子,记为:
可见应力强度因子与坐标无关,而在裂纹尖端附近的区域内,应力分量、位移分量均与应力强度因子成正比,所以应力强度因子是裂纹尖端附近应力、位移场强度的表征,它是反映裂纹尖端应力场强度的参数。

由上式还可以看出,随着载荷的增加,值也将随之增大。

因此可以推断,当载荷增大到某一临界值时,构件就将发生破坏。

此时,应力强度因子也达到了某一临界值。

大量试验表明,临界应力强度因子的值既与裂纹体的材料有关,也与其几何形状及尺寸有关。

对于同一种材料而言,存在一个的最低值,此值是材料的性能常数,对于不同的材料有不同但确定的值。

它是反映材料抗断裂能力的一个指标,故称之为材料的断裂韧性,记作。

因此带裂纹构件的断裂准则就可表示为:
此为Ⅰ型加载下的线弹性断裂判据。

与Ⅰ型断裂相仿,对于Ⅱ型与Ⅲ型断裂,同样可以通过线弹性理论来进行分析,以求得其裂纹端部的应力强度因子和。

此外也同样可以通过实验测得各种材料在Ⅱ型和Ⅲ型加载下的断裂韧性和来,从而得到在Ⅱ型和Ⅲ型加载下的断裂判据:
2 土体Ⅰ型断裂韧度测试方法
在弹性断裂力学中, 关于金属断裂韧度的测定已经标准化, 目前主要有三点弯曲试验和紧凑拉伸试验两种[2], 它们除广泛用于金属学外, 在混凝土、岩石等材料的断裂韧度测试中也常引用。

但这些方法都不能用于测定粘性土体的断裂韧度, 这是因为土体的抗拉强度很小, 三点弯曲试验在土梁自重作用下试件就可能因弯矩作用而破坏, 紧凑拉伸试验则会由于土体圆孔施力点处局部强度不够而破坏, 而且由于土体自重应力相对于土体的抗拉强度而言不可忽略, 必然导致较大的试验结果误差。

张振国等[3~4]采用单侧开缝试件受水平中心荷载拉伸的试验方法来测定粘性土体的断裂韧性
实验时,试件平放在试验平台上, 为了消除试件与试验平台间的摩擦力对试验成果的影响, 在试件底部与导轨间垫以玻璃条和滚珠。

并在加力板端与试件端部用环氧树脂粘结。

试件尺寸为长L=16cm,宽W=14cm,厚t=7cm。

试件在特制的金属模内用静压方法制备而成,开缝利用特制开缝磨具进行。

试验时,逐级向砝码盘上加砝码,记录荷载及两端测微计数读数。

直至裂纹失稳扩展,试件断裂。

刘晓洲、李洪升等[5~8]对冻土断裂韧度进行了一系列的试验研究,分别进行了室内重塑冻土断裂韧度试验和现场原状冻土断裂韧度试验。

试验对传统的试验装置进行了改造, 将三点弯曲试验台倒置悬挂于上端, 在下端采用油压千斤顶加力。

3 土体Ⅱ型断裂韧度测试方法
目前,用于研究岩石及其他脆性材料Ⅱ型断裂试验的方法较多,主要有非对称四点弯曲法、半圆弯曲及非对称半圆弯曲方法、短梁剪切破坏试验方法、巴西圆盘法和剪切盒试验方法。

但由于于土体的性质与岩石不同,因此岩石等材料Ⅱ型断裂试验的方法对土体来说并不适用。

国内外在土体Ⅱ型断裂破坏方面的研究很少,对其破坏断裂破坏的性状、机理也没有形成完整的概念。

目前的研究方法为非对称四点弯曲试验法[9],
该方法的基本原理是通过调节作用在土体试样中的2个加载点(A、B)和2个支撑点(C、D)的位置,使得在裂缝断面处,试样所受弯矩为零,只承受剪力作用。

利用该方法,通过结构力学或材料力学的知识,能求出试样裂缝断面上的剪力。

当裂纹长度满足0.25≤a/H≤0.75时,可计算出应力强度因子:
虽然该方法从原则上可以求出,但在使用时,如果试验前2个加载点(A、B)和2个支撑点(C、D)位置的调节出现误差,或者试验中试样变形过大,都可能引起裂缝断面处弯矩不为零.因此在使用非对称四点弯曲试验方法研究土体Ⅱ型型断裂破坏时,其结果会产生很大的误差。

4 结束语
(1)土体Ⅰ型断裂和Ⅱ型断裂由于断裂方式有着明显的不同,故需研制专门的试验仪器进行试验。

研制试验仪器时,应充分考虑土体材料的特点,克服试验中可能遇到的问题,使试验结果尽可能准确。

(2)由于土体自身的性质与岩石等材料不同,用于研究岩石等断裂破坏的试验装置对土体不一定适用。

应根据土体材料的特性研制合适的试验仪器,采用
合理的试验方法,对土体断裂韧度进行测试。

(3)目前土体Ⅰ型断裂韧度试验方法研究较多,但土体Ⅱ型断裂韧度试验方法国内外的研究还较少,有待于进一步的研究。

参考文献:
[1] 洪起超.工程断裂力学基础[M].上海:上海交通大学出版社,1986.
[2] 中华人民共和国国家标准编写组.金属材料平面应变断裂韧度试验方(GB/T4161-1984)[S].北京:中国标准出版社,1984.
[3] 张振国,丁金粟.粘性土体断裂韧度研究[J].岩土力学,1993(3),14(3):47-52.
[4] 丁金粟,刁玉椿,孙亚平.击实粘性土断裂韧度性质研究[J].水利学报,1990,(7):55-60.
[5] 李洪升,朱元林,刘增利,等.冻土断裂韧度测试理论与方法[J].岩土工程学报,2000,22(1):61-65.
[6] 李洪升,张小鹏,朱元林,等.冻土断裂韧度的测试研究[J].冰川冻土,1995,17(4):328-333.
[7] 刘晓洲,李洪升,王悦东.原状冻土Ⅰ型断裂韧度试验研究[J].大连理工大学学报,2006(1),46(1):7-11.
[8] 李洪升,朱元林.冻土断裂力学及其应用[M].北京:海洋出版社,2002.
[9] 邓文杰,王俊杰,张慧萍.土体Ⅱ型断裂韧度测试方法研究[J].水利水运工程学报,2012(6),3:64-69.。

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