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混凝土材料是一种非均匀、多相复合工程材料,具有抗压强度高、原料丰富、生产工艺简单等特点,已被广泛应用于各类土木建筑结构中。但是,由于混凝土材料“多水平体系”的组织结构特点,大量的微裂缝、空隙等缺陷先天存在于众多结合面上,致使混凝土的破坏过程与混凝土材料中裂缝的产生、闭合与发展密不可分。断裂试验是研究混凝土断裂行为的有效手段,传统断裂试验采用的试件形式有三点弯曲梁、紧凑拉伸、楔入劈拉几何形式等,近年来也有学者提出将Brazilian劈拉试验应用于断裂试验,试验采用中央带缺口的立方体试件或圆柱体试件几何形式。Brazilian劈拉断裂试验与传统试件相比,具有试件小巧、轻便、可以忽略试件自重对断裂参数的影响、可以钻芯取样等优点。混凝土双K断裂理论很好地描述了混凝土非线性断裂的三阶段特征:裂缝起裂、裂缝稳定扩展和裂缝失稳扩展。以往学者针对混凝土双K断裂参数的研究多在拟静态荷载条件下展开,对地震动态荷载范围内混凝土双K断裂参数率敏感性问题尚未涉及。此外,尽管已有学者对混凝土材料的动态断裂性能展开了研究,但目前仍未得到一个统一的结论。基于以上两个方面,本文具体工作主要有以下几个方面:(1)开展了中央带缺口立方体试件拟静态加载条件下的断裂试验,基于双K断裂理论,确定了起裂断裂韧度KIcmn和失稳断裂韧度实测值KICnm-exp,并研究了相对荷载分布宽度β和初始缝高比α0对双K断裂参数的影响。结果表明,在文中采用的相对荷载分布宽度范围内(0.05~0.20),起裂韧度KIcnm和失稳韧度KIcnm都随着相对荷载分布宽度的增大而增大,且失稳韧度的增加幅度高于起裂韧度;在文中采用的初始缝高比范围内(0.1~0.5),失稳韧度KIcnm随初始缝高比α0的增大而增大,起裂韧度KIcnm则先增大后减小(2)基于黏聚裂缝模型和权函数方法,解析计算了裂缝尖端断裂过程区分布着的黏聚应力引起的黏聚韧度KIcc,进而通过双K断裂模型的三参数定律确定了失稳韧度解析值KIcnm-th。对比结果表明,失稳韧度解析解与失稳韧度实测值吻合较好,各组试件失稳韧度实测值和解析解的相对误差绝对值平均在5%左右,最大不超过11%,证实双K断裂理论可以用于分析中央带缺口立方体试件的断裂行为。(3)进行了四种不同应变率(10-5/s、10-4/s、10-3/s和10-2/s)下中央带缺口立方体试件的断裂试验,实测并解析计算了双K断裂切度。结果表明,失稳韧度解析斛和失稳韧度实测值吻合较好,可以应用双K断裂模型研究地震荷载下混凝土的断裂参数。(4)对混凝土双K断裂参数的率相关性进行了初步分析。发现:在本文研究的应变率范围内,起裂韧度和失稳韧度均随应变率的增大而增大;Bazant模型和修正Shah模型均可分析失稳韧度试验值的率相关性;通过分析试验测定的失稳韧度、起裂韧度以及裂缝失稳前裂缝扩展速率的变化,尝试建立了失稳韧度、起裂韧度和裂缝扩展速率间的关系。