动载条件下混凝土细观损伤规律的CT试验研究

进行动载条件下混凝土CT试验，能够解释混凝土宏观动态强度的变化机理，探索混凝土损伤演化规律。X射线CT是无损探测混凝土内部细观裂纹萌生、扩展、贯通的有效手段。现有的混凝土CT研究成果是零星的，难以系统地说明不同荷载条件下混凝土损伤演化特点。基于现有的医用X射线CT机器，利用专门研制的与其配套的专用动态加载设备，对一、二级配混凝土试件进行系统的足量的动力拉、压试验，CT实时扫描，获得各试验条件下的CT图像。根据CT物理原理，采用差值CT图像分析和特定区域CT数分析方法，从图像中识别出细观裂纹和确定裂纹变形量。对裂纹形态和演化过程定量分析和描述。研究提取混凝土密度损伤变量的方法，分析各种荷载条件下混凝土细观损伤的演化规律。由密度损伤变量建立损伤演化的经验公式，为验证理论分析和数值模拟提供基本实验数据，并探索混凝土CT试验研究的应用途径。

X射线CT是无损探测混凝土内部细观裂纹萌生、扩展、贯通的有效手段。进行动载条件下混凝土CT试验，能够解释混凝土宏观动态强度的变化机理，探索混凝土损伤演化规律。本项目对此进行了全面的探索研究。. 基于现有的医用X射线CT机器，利用专门研制的与其配套的专用动态加载设备，对一、二级配混凝土试件进行系统的动力拉、压试验，CT实时扫描，获得各试验条件下珍贵的的系列CT图像。同时也暴露出一些试验技术方面的问题，主要是拉伸试验时由于试件端部应力分布的复杂性，使得断裂部位常在法兰凹槽内出现，影响了CT扫描效果和对裂纹特征的研究。正在通过混凝土试件端部受力的数值模拟分析其应力状态，改变凹槽壁厚度来解决问题，已有初步进展。. 根据CT物理原理，采用差值CT图像分析和特定区域CT数分析方法，从图像中识别出细观裂纹和确定裂纹变形量。对裂纹形态和演化过程定量分析和描述。最核心的问题是如何获得正确的裂纹图像。经分析，影响最大的是混凝土试件在受力过程中的变位和变形，可以采用几何校正的方法来修正处理，达到了预期效果。.各种荷载条件下混凝土细观损伤的演化规律已得到基本认识，动拉、动压、静拉、静压条件下裂纹的发展过程有明显差别。由密度损伤变量建立损伤演化的经验公式，最核心的问题是如何建立密度损伤变量。经过对前人大量的工作成果分析和本项目组的研究，实际上该问题具有很大难度。只有在对混凝土试件受力开始时是一个材料体，接近破坏时向结构体转化这个度把握恰当，才能建立合理的损伤变量，本部分内容的研究已获得一定进展。. 通过本项目的执行，我们的体会是项目最初设想的研究目标还是偏大，或者说是有些笼统。执行起来会遇到许多具体的问题需一一解决，这才是关键。对本项目的遗留问题项目组将会继续深入研究。.