中国混凝土断裂力学研究进展与展望

“我国混凝土断裂力学发展综述，徐世烺，董丽欣，本文主要介绍了三十年来混凝土断裂力学理论在我国的建立和发展历程及应用。” 混凝土断裂力学是一门研究混凝土材料在受力过程中断裂行为的科学，它涉及到材料的强度、韧性和破坏模式等多个方面。自上世纪80年代混凝土双K断裂模型建立以来，我国在这个领域的研究取得了显著的进步。双K模型是描述混凝土等脆性材料断裂的重要理论，它可以考虑材料的预裂纹状态和动态扩展过程，为理解和预测混凝土结构的破坏提供了理论基础。 在过去的三十年里，我国的混凝土断裂力学研究主要集中在以下几个方面： 1. 混凝土断裂全过程分析研究：这是对混凝土从初始裂纹形成到最终破裂的完整过程进行的深入研究，包括裂纹的萌生、扩展、交互以及动态响应等，为工程设计提供了更精确的预测工具。 2. 细观力学角度的研究：通过研究混凝土内部微观结构对其断裂行为的影响，揭示了微观缺陷如何影响宏观力学性能，这有助于设计出具有更高性能的混凝土材料。 3. 与损伤力学耦合的断裂力学研究：损伤力学是研究材料在连续破坏过程中的力学行为，当与断裂力学结合时，可以更全面地描述混凝土在多因素作用下的破坏过程。 4. 混凝土耐久性问题的断裂力学研究：关注混凝土在环境因素如腐蚀、冻融循环等作用下的断裂行为，为提高混凝土结构的使用寿命提供了理论依据。 5. 新型高性能混凝土材料的断裂性能研究：随着技术的发展，高性能混凝土因其高强度、高耐久性等特点被广泛应用，对其断裂性能的研究对于优化材料性能和结构设计至关重要。 此外，混凝土断裂力学在我国的重大水利工程中发挥了重要作用，如大坝、桥梁等关键基础设施的安全评估和寿命预测。这些研究不仅验证了断裂力学理论的科学性，也体现了其实用价值。 未来，混凝土断裂力学的研究方向可能包括更深入的微宏观结合研究、考虑环境影响的耐久性模型、智能混凝土的断裂行为，以及在新型可持续建筑材料中的应用。同时，随着计算力学和实验技术的不断发展，将会有更多先进的方法用于模拟和预测混凝土的断裂行为，为工程实践提供更为精确的理论支持。 关键词：结构工程；混凝土断裂力学；细观力学；损伤力学；耐久性；高性能混凝土 中图分类号：TV331 这篇综述文章由徐世烺教授和董丽欣合作完成，他们详细梳理了我国混凝土断裂力学的研究历程，为后续的研究者提供了宝贵的参考，同时也为我国在该领域的进一步发展指明了方向。