混凝土断裂过程区理论研究

本书围绕混凝土断裂过程区理论，介绍了断裂力学基础及常用的混凝土断裂理论模型，总结了作者近年来在混凝土断裂过程区理论方面的研究成果，讨论了断裂力学在混凝土断裂理论分析及断裂参数确定方面的应用。主要内容包括：绪论；线弹性断裂理论；裂缝尖端小范围屈服理论；混凝土断裂力学模型；基于黏聚裂缝的混凝土断裂过程区理论特性；基于损伤力学的混凝土裂缝断裂分析研究；混凝土断裂极值理论；利用断裂极值理论确定劈拉试件的起裂韧度；基于断裂极值理论确定混凝土抗拉强度与等效断裂韧度。 本书可供土木、水利、交通及工业建筑等领域的科学研究人员、高等院校教师及工程人员等参考，也适用于相关专业研究生以及本科高年级学生学习参考。

第1章 绪论
1.1 混凝土断裂过程区
1.2 混凝土断裂过程区理论研究概况
1.2.1 混凝土断裂力学模型
1.2.2 混凝土断裂损伤耦合分析
1.2.3 混凝土断裂极值理论
1.3 本书主要内容
参考文献
第2章 线弹性断裂理论
2.1 弹性力学的基本方程及其边值问题
2.2 平面静力问题
2.3 平面问题的应力解法
2.3.1 相容方程
2.3.2 应力函数
2.3.3 应力函数的复变函数表示
2.3.4 应力和位移的复变函数表示
2.4 平面裂缝尖端解的形式
2.5 Westergaard方法
2.5.1 westergaard应力函数
2.5.2 应力和位移的应力函数表示
2.5.3 无限大板I型裂纹问题的应力场和位移场
2.5.4 无限大板II型裂纹问题的应力场和位移场
2.6 应力强度因子准则
2.7 能量释放率与应力强度因子的关系
参考文献
第3章 裂缝尖端小范围屈服理论
3.1 弹塑性本构关系
3.1.1 常用的弹塑性力学模型
3.1.2 常用的屈服条件
3.2 Irwin的塑性区修正
3.2.1 塑性区形状
3.2.2 应力松弛的修正
3.3 D-B模型及解答
3.3.1 D-B模型
3.3.2 无限大板中D-B模型的解
3.3.3 裂缝张开位移公式的推导
3.4 小范围屈服下的裂纹扩展
3.4.1 裂纹扩展的一般特点
3.4.2 断裂准则
3.5 J积分理论
3.5.1 J积分定义
3.5.2 J积分的守恒证明
参考文献
第4章 混凝土断裂力学模型
4.1 虚拟裂缝模型
4.2 裂缝带模型
4.3 双参数模型
4.4 尺寸效应模型
4.5 等效裂缝模型
4.6 允许损伤尺度准则
4.7 边界效应模型
4.8 双K模型
参考文献
第5章 基于黏聚裂缝的混凝土断裂过程区理论特性
5.1 Paris位移公式
5.2 无限大板中心拉伸裂缝模型
5.3 基于线性软化曲线的无限大板断裂过程区理论特性
5.3.1 求解方法
5.3.2 验证
5.3.3 计算结果
5.4 基于双线性软化曲线的无限大板断裂过程区理论特性
5.4.1 求解方法
5.4.2 计算结果
5.5 扩展准则对无限大板断裂过程区理论特性的影响
5.6 混凝土三点弯曲梁断裂过程计算方法
5.6.1 三点弯曲梁黏聚裂缝模型
5.6.2 应力强度因子与裂缝位移的求解表达式
5.6.3 裂缝扩展全过程的模拟方法和步骤
5.7 三点弯曲梁断裂过程区理论特性
5.7.1 算例
5.7.2 软化曲线对计算结果的影响
5.7.3 断裂讨稗区特性分析
参考文献
第6章 基于损伤力学的混凝土裂缝断裂分析研究
6.1 三点弯曲梁允许损伤尺度解析研究
6.1.1 裂缝尖端应变表达式
6.1.2 允许损伤尺度的解析表达式
6.2 随机软化曲线
6.2.1 随机损伤模型
6.2.2 基于耗散能等效原理的随机软化曲线
6.2.3 实例
6.3 裂缝随机扩展分析
6.3.1 计算模型
6.3.2 计算步骤
6.3.3 利用软化曲线模拟裂缝随机扩展过程
6.4 基于串并联弹簧模型的软化曲线
6.4.1 串并联弹簧随机损伤模型
6.4.2 位移等效方法
6.4.3 基于耗散能等效与位移等效方法的软化曲线比较
参考文献
第7章 混凝土断裂极值理论
7.1 断裂极值理论框架
7.1.1 黏聚裂缝
7.1.2 裂缝扩展准则
7.1.3 极值方法
7.2 断裂极值理论的初步应用
7.2.1 预测混凝土断裂破坏
7.2.2 确定三点弯曲梁的双K参数
参考文献
第8章 利用断裂极值理论确定劈拉试件的起裂韧度
8.1 立方体和圆柱形劈拉试件
8.1.1 试件特点
8.1.2 计算方法
8.1.3 计算结果与讨论
8.1.4 动荷载作用下立方体劈拉试件起裂韧度
8.1.5 小结
8.2 楔入劈拉试件
8.2.1 计算方法
8.2.2 计算结果与讨论
8.2.3 裂缝张开位移公式对起裂韧度的影响
8.2.4 小结
参考文献
第9章 基于断裂极值理论确定混凝土抗拉强度与等效断裂韧度
9.1 三点弯曲梁断裂试件
9.1.1 理论推导
9.1.2 计算结果与讨论
9.1.3 小结
9.2 楔入劈拉试件
9.2.1 理论推导
9.2.2 计算结果与讨论
9.2.3 小结
参考文献