循环弯曲荷载作用下UHPC疲劳裂纹扩展行为研究

作者：王志云; 方兆麟; 陈思可

来源：广东水利水电, 2022, (12): 84-90.

• 裂纹张开位移
• 裂纹尖端应变
• 裂纹扩展长度
• 裂纹扩展速率
• 疲劳载荷循环

为了表征UHPC疲劳裂缝扩展行为，通过数字图像相关法(DIC),定量分析了不同体积掺量钢纤维对UHPC在不同应力水平下裂纹口张开位移、裂纹尖端应变和裂纹扩展长度的演变规律。试验结果表明：光滑、连续的对数函数，可以表征演化裂纹长度与加载循环次数之间的关系。根据对数函数的一阶导数确定了不同UHPC试样的裂纹扩展速率。在含有0.5%纤维体积分数(Vf)的UHPC中发现约20 mm的临界裂纹长度，而在0.80、0.75、0.70和0.65的应力水平下，其他试样(Vf=1.0%、1.5%和2.0%)的临界裂纹长度接近60 mm。通过DIC获得了应变图，在纤维体积分数分别为0.5%和1.0%的UHPC试样中，沿y方向的裂纹扩展没有明显变化，而含有纤维体积分数为1.5%和2.0%的试样中，应变倾向于45°的裂纹发展。随着应力水平的降低和钢纤维钢筋含量的增加，裂纹扩展稳定阶段的裂纹扩展速率降低，可为提高疲劳寿命提供有效手段。

• 单位
  广东粤海珠三角供水有限公司; 广东省水利水电科学研究院