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混凝土作为重要的建筑材料已经有百余年的历史,被广泛应用于国民经济建设的各个领域。在结构工程等混凝土更为广泛应用的研究领域,人们已经对混凝土的力学特性进行了研究,但是对混凝土的破环机理,特别是带裂缝情况下的损伤与断裂机理和基本力学性能了解的不够。诸多建筑物要求混凝土在更为复杂的环境下工作,这就对了解混凝土损伤断裂的机理,裂缝的产生、扩展过程提出了更高的要求。电子散斑干涉法以其非接触、直观、全场、实时、高精度等特点,为测定混凝土的断裂参数并了解混凝土失稳断裂前裂缝扩展过程与缝端附近区域的物理特性及其力学行为提供了一种有效的实验方法。
本文将电子散斑干涉这一现代光学测试技术应用到混凝土损伤断裂的研究中,同时引入了位相提取中较为先进的相移技术,分别利用时间相移法和空间载波变换法测定了带预制裂缝的三点弯曲梁断裂过程区的u场和v场的位移,结合计算机数字图像处理技术从条纹图中提取出裂缝口张开位移,将实验结果与有限元分析数值进行比较,两者符合的较好。
通过楔入劈拉和三点弯曲梁断裂实验模型,测定了带预制裂缝混凝土试件的变形随加载而变化的规律。采用电测法对楔入劈拉试件预制裂缝前端其断裂过程进行了测定,得到了反映混凝土断裂特性的数据和曲线,对实验结果作了相应的计算和分析。对电子散斑干涉技术进行了深入研究,提出了一种将全息光弹性与相移电子散斑干涉相结合的混合方法,该方法克服了传统全息光弹性的不足,使全息光弹性实现了数字化。