混凝土双K断裂韧度的尺寸效应
黄焕谦’，吕黄2,3。胡若邻2,3
(1 中交四航局有限公司，广东广州510231；2．中交四航工程研究院有限公司，广东广州510230；
3．水_I 构造物耐久性技术交通行业重点实验室，广东广州510230)
摘要： 为探明双K断裂韧度的尺寸效应律，基于Bazant尺度律方法，推导了双K断裂韧度的尺寸效应公式，并通过几组混凝土断裂
韧度的试验数据，对不同试件形式的尺寸效应进行了验证，最后给出考虑尺寸效应的双K断裂判据。研究表明：由室内小试件所测得双K
断裂韧度随试件高度的增大而增大，并逐渐趋近于平面应变断裂韧性K。 ；随初始缝高比d。的增大先增大后减小，且在 约为0．4附近时
达到最大。采用推导的尺寸效应律可对名义双K断裂韧度进行定量的描述和预测，不考虑尺寸效应的双K断裂判据偏保守。
关键词： 双K断裂韧度；尺寸效应；初始缝高比；断裂判据
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)02—0007—03
Size efect of Double-K fracture toughness of concrete
HUANGHuan—qian ，LCHuang2．3，HURuo—lin ·
(1．CCCCForthHarborEngineeringCo．，Ltd．，Guangzhou 510231，China；
2 EngineeringTechnologyResearchInstitute ofCCCC ForthHarborEngineeringBureau，Guangzhou 510230，China；
3 KeyLaboratoryofHarbor andMarine StructureDurabilityTechnologyMinistryofCommunications，Guangzhou 510230，China)
Abstract： In order tO study the size efect on Double—K fracture toughness，based on the principle of the size efect law derived by Bazant，the
size efect laws of Double—K were deduced，and two fracture test of diferent high performance concrete and experimental data published in
literature，were chosen for verification．Result indicated that Double—K toughness influenced by depth and initial ofthree—point bending beam s，
have obvious determ inistic scale laws．and the form ulas given by this paper have good fitting accuracy to the unstable toughness：aU Double-K
fractureparameters havethepeak valueswhen13／0 equal 0．4ifbeam depthis constant，which are consistentwiththe result oftheoretical prediction；
furthermore，With the steel fiber content of concrete increases，the nominal strength are significant increases，and the equivalent process zone
length and the size efect are dim inished．
Key words： Double—K fracture toughn ess；size efect；initial relative crack length；fracture criterion
0 引言
双K断裂韧度由于符合混凝土起裂及失稳断裂特征，且测
定方法简便，已获得国内外学者的广泛认同[I-41。然而，张秀芳
等l2_31证实了当梁高小于600 mrn时，由楔入劈拉试验获得的
双K断裂韧度仍有尺寸效应；Kumart4l的研究也表明：当梁高在
100～600 mm变化时，双K仍有近10％的增长。笔者前期的试验研
究[s1也证明，当梁高小于320mill时，由三点弯曲试验获得的双K
断裂韧度随梁高的增加而增大，且与Bazant尺寸效应律【 1相吻合。
可见，小尺寸混凝土试件的双K断裂韧度仍要考虑其尺寸效应。
目前，尺寸效应的研究主要集中在几何相似的情况，即梁
高对应成比例的试件，对于非几何相似条件下，如梁高相同、初
始缝高比不同的情况，则研究较少。为进一步澄清双K断裂韧度
的尺寸效应，探明其尺寸效应律，基于Bazant尺度律推导双K
的尺寸效应律，并用几组不同试件形式的双K断裂试验数据对
其在几何相似条件和非几何相似条件下的尺寸效应进行验证，

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