混凝土断裂力学(同济大学研究生教材)

本书主要介绍了混凝土断裂力学现有的理论和模型，在此基础上对断裂现象的试验和数值进行了研究，主要涉及宏观的断裂理论和方法，并对微细观机理作了简要探讨。具体包括线弹性和弹塑性断裂力学简介、混凝土的微观结构和拉伸行为以及混凝土断裂模型等。书中同时介绍了作者关于混凝土断裂力学的部分研究成果，即考虑循环加载时混凝土结构断裂分析的旋转弥散裂缝法。 本书可作为高等院校土木工程专业研究生教材，也可供相关工程人员使用。

前言
第1章 绪论
1.1 混凝土作为一种材料
1.2 混凝土的基本特点
1.2.1 多相性和非匀质性
1.2.2 多孔性
1.2.3 时变性
1.3 混凝土的断裂和传统强度破坏理论
1.4 研究意义
1.5 本书主要内容
第2章 线弹性和弹塑性断裂力学简介
2.1 线弹性断裂力学
2.1.1 能量释放率
2.1.2 应力强度因子
2.1.3 能量释放率G和应力强度因子K的关系
2.1.4 K控制区
2.2 弹塑性断裂力学
2.2.1 Orowan对Grmith理论的改进
2.2.2 裂缝很好的塑性区
2.2.3 裂缝很好张开位移破坏准则
2.2.4 积分破坏准则
2.2.5 裂缝扩展阻力曲线(R曲线)的概念
2.3 混凝土断裂力学早期研究
第3章 混凝土的微观结构和拉伸行为
3.1 混凝土的微观结构
3.1.1 骨料的微观结构
3.1.2 水化水泥浆体的微观结构
3.1.3 混凝土中的界面过渡区
3.2 混凝土断裂过程的试验观察方法
3.2.1 激光散斑法
3.2.2 光弹贴片法
3.2.3 扫描电子显微镜
3.2.4 云纹干涉法
3.2.5 声发射技术
3.3 拉伸行为的应变局域化效应
3.4 断裂过程区
3.5 混凝土断裂试验的标准试件
3.6 常用软化函数
3.6.1 基于拉伸后峰应力一位移的软化函数
3.6.2 基于拉伸后峰应力一应变的软化函数
第4章 权函数法
4.1 概述
4.2 权函数的定义
4.3 一些已知的权函数
4.4 有限宽板的边缘裂缝通用权函数
4.4.1 四项式通用权函数
4.4.2 五项式通用权函数
第5章 经典等效弹性断裂模型
5.1 概述
5.2 两参数断裂模型(TPFM)
5.2.1 断裂参数的确定方法
5.2.2 应用示例
5.3 尺寸效应模型(SEM)
5.3.1 尺寸效应式
5.3.2 与两参数模型断裂参数之间的转换关系
5.4 等效裂缝模型(ECM)
5.4.1 断裂参数的确定方法
5.4.2 等效裂缝模型的尺寸效应预测
第6章 双K断裂模型
6.1 概述
6.2 基本概念
6.3 线性渐近叠加原理
6.4 等效裂缝长度的求解
6.4.1 LEFM解析法
6.4.2 简化法
6.5 双K断裂参数的直接测试方法
6.5.1 起裂荷载□(数学公式)和起裂韧度□(数学公式)的确定
6.5.2 失稳断裂韧度□(数学公式)的确定
6.6 双K断裂参数的曲线法
6.7 总应力强度因子K的叠加法及黏聚韧度□(数学公式)的确定
6.7.1 计算□(数学公式)的解析方法
6.7.2 计算□(数学公式)的简化方法
6.7.3 计算□(数学公式)的权函数法
6.7.4 应用□(数学公式)确定双K断裂参数
6.8 解析法、简化法和权函数法的对比
6.8.1 材料特性
6.8.2 确定DKFM的方法对比
6.8.3 试件几何形状的影响
6.8.4 软化函数的影响
第7章 不同等效弹性断裂模型对比
7.1 概述
7.2 数值算例
7.3 不同断裂模型的尺寸效应分析
7.3.1 临界应力强度因子的尺寸效应
7.3.2 试件尺寸对□(数学公式)和CTODt的影响
7.3.3 尺寸效应模型中□(数学公式)和TPFM中□(数学公式)之间的关系
7.4 小结
第8章 基于黏聚应力分布的裂缝扩展KR阻力曲线
8.1 概述
8.2 求解KR曲线的解析法
8.3 求解KR曲线的权函数法
8.3.1 黏聚韧度的闭合表达式推导
8.3.2 四个阶段的计算公式
8.4 KR阻力曲线计算和试验验证
8.4.1 试验结果
8.4.2 裂缝扩展KR阻力曲线
8.4.3 样本尺寸对KR曲线的影响
8.4.4 P—CTOD曲线
8.4.5 CTOD与△a之间的关系
8.4.6 小结
8.5 KR阻力曲线的数值研究
8.5.1 材料特性和数值计算
8.5.2 KR曲线和稳定准则
8.5.3 试件几何形状对KR曲线的影响和尺寸效应
8.5.4 试件几何形状对CTDD曲线的影响和尺寸效应
8.5.5 试件几何形状对断裂过程区长度的影响和尺寸效应
8.6 小结
第9章 基于有限元的混凝土断裂模型
9.1 概述
9.2 黏聚裂缝模型
9.2.1 CCM(FCM)的材料特性
9.2.2 基本假设
9.2.3 有限元离散
9.2.4 TPBT试件分析示例
9.2.5 考虑网格重划分的离散裂缝法
9.3 裂缝带模型
9.4 循环加载下的旋转弥散裂缝模型
9.4.1 概述
9.4.2 混凝土平面单元
9.4.3 钢筋单元
9.4.4 钢筋局部黏结滑移效应的接触单元
9.4.5 非线性有限元分析流程
9.4.6 数值模拟示例
9.4.7 小结
参考文献
鸣谢