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类岩石脆性材料非闭合裂纹的Ⅰ–Ⅱ压剪复合型断裂准则研究
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程] O346.11[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059
  • 相关基金:国家科学自然基金重点项目(41130745); 国家基础研究计划(“973”计划)项目(2013CB733202); 四川省青年科技创新研究团队项目(2015TD0030)
中文摘要:

实际工程中,结构体裂纹常处于拉剪和压剪复合受力状态,研究适合于复合型裂纹的断裂准则和裂纹扩展机理具有重要的理论意义和实用价值。以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,基于线弹性理论,在考虑裂纹几何特征及受力形式的基础上,系统介绍了裂纹应力强度因子(SIF)的理论解。提出了适用于Ⅱ型断裂的径向剪应力准则和双剪应力准则。对于Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,提出用等效Ⅰ、Ⅱ型SIF比值与Ⅰ、Ⅱ型断裂韧度比值的关系判定裂纹断裂类型,并分别选择适合于Ⅰ、Ⅱ型断裂的断裂准则,计算了裂纹断裂扩展理论角度。理论断裂角与预制非闭合裂纹类岩石脆性材料压剪断裂试验结果符合得较好。

英文摘要:

In practical projects, structural fracture often undergoes complex stresses. The studies on the fracture mechanism of mixed mode cracks are of important theoretical significance and practical implication. Based on the mixed Ⅰ–Ⅱ crack mode and the linear elastic theory, the geometrical characteristics and stress form of cracks are considered, and the theoretical solution of the stress intensity factor(SIF) at the crack tip is introduced. The radial shear stress criterion and the twin shear stress criterion for mode Ⅱ fracture are put forward. For the Ⅰ–Ⅱ mixed-mode open crack, a new method to determine the fracture type is proposed by comparing the SIF ratio of equivalent mode Ⅰ and Ⅱ with that of mode Ⅰ and Ⅱ fracture toughness. In addition, an appropriate fracture criterion for mode Ⅰ or Ⅱ fracture is used to calculate the theoretical initiation angle. The compression-shear fracture tests on the brittle rock-like samples with a single open pre-crack are carried out under compression. The results indicate that the theoretical initiation angles and the experimental results are in good agreement.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826