混凝土结构尺寸效应的分形理论研究

本项目对混凝土立方体试件的抗压强度、棱柱体试件的轴心抗压强度、立方体试件的劈裂强度和素混凝土梁的抗折强度的尺寸效应进行了试验研究。用盒计数法对全部试件表面的损伤形态进行了测试，发现盒计数与试件尺寸的对数曲线具有较好的线性关系，因此可看作自相似分形。对不同比例的试件，分维值并不相同，尺寸越大的试件其分维值也越大。对部分立方体抗压、棱柱体抗压试件沿其截面进行切割并用盒计数方法进行了分维测试，对素混凝土梁断口上劈裂骨料的图像进行了分析，证明分维与试件尺寸的关系是由内在的破坏机理决定的。以分维作为损伤变量，得到了混凝土各种强度的尺寸效应规律。此项研究为混凝土结构尺寸效应的研究提供了一种新的思路。