混凝土预制缺口梁三点弯曲试验的率相关性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第20期北京时间：

作者：肖东，陈爽，卢萍，刘鸿源，彭德坤，何冬东，文丽娜，赵智67575098

单位：1.四川省轨道交通线路智慧运维工程研究中心，成都610218；2.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，成都610041；3.中国五冶集团有限公司，成都610063

摘要：为研究地震作用对混凝土断裂行为及破坏形态的影响，以中央带预制缺口的混凝土梁为研究对象，开展一系列地震级应变率下(10-6 s-1~10-3 s-1)三点弯曲试验，重点研究地震级应变率对试件P-CMOD曲线、峰值荷载、断裂韧度及断裂能的影响；同时结合声发射技术对混凝土断裂损伤进行实时监测，采用声发射特征参数对动态断裂荷载下混凝土裂纹扩展、损伤演化及破坏模式进行信号表征。试验结果表明：应变率从10-6 s-1增加至10-3 s-1，试件峰值荷载增加了32.8%，断裂能增加了32.4%，起裂韧度及失稳韧度分别增加约2倍和1倍，声发射能量增加了67.3%，但累计振铃计数降低了29.7%，损伤信号源数量大幅下降，断裂过程区宽度变窄，破裂面变得更平直、光滑；随着应变率的增加，拉伸裂纹数量占比下降，而剪切裂纹随之增加，在地震级应变率水平，仍以张拉型破坏为主，断裂失效仍属“I型”。可见，混凝土断裂行为、损伤演化与破坏模式具有显著的率相关性；并且，采用声发射技术描述动态荷载下混凝土断裂损伤及演化过程是可行的，可在地震级应变率下掌握混凝土裂纹扩展特征及预警断裂破坏等方面提供高效可靠的检测手段。<br>

关键词：混凝土预制缺口梁；地震级应变率；三点弯曲；声发射技术；损伤演化