CONNECTION BETWIN FRACTAL DIMENSION OF THE CONCRETE FRACTURE SURFACE AND MECHANICS OF DESTRUCTION CHARACTERISTICS
https://doi.org/10.33979/2073-7416-2020-91-5-46-58
Abstract
As it was found previously, the concrete fracture surface formed from tensile force is described by fractal geometry methods. It is shown thatthe fractal dimension value is related to the tensile stress gradient , to the aggregate size and, as shown earlier, does not depend on the strength of concrete. Moreover, the fractal dimension depends on the size of the sample only until its size reaches a value to which linear fracture mechanics is applicable. The stress intensity factor is related to the fractal dimension, and both characteristics are related to the aggregate size. A connection for the critical stress intensity factor () characterizing the crack resistance of the material in nonlinear fracture mechanics with the crack size l and the specimenis proposed. The stress intensity factor for a fractal crack () can be used to calculate structures using nonlinear fracture mechanics.
References
1. Шапиро Г.И., Шапиро А.Г., Логинов Б.А. К вопросу о фрактографии бетона // Строительство и реконструкция. 2018. №3. С.31-38
2. Мальдеброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.-Ижевск, 2010. 656 с
3. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991. 254 с
4. Гольдштейн Р.В., Мосолов А.Б. Трещины с фрактальной поверхностью. ДАН, 1991. Том 319. № 4. С. 840-844
5. Бородич Ф.М. Энергия разрушения фрактальной трещины, распространяющейся в бетоне или горной породе. ДАН, 1992. Том 325. № 6. С. 1138-1141
6. Баренблатт Г.И. Автомодельные явления - анализ размерностей и скейлинг. Изд. Дом «Интеллект», 2009. 216 с
7. Saouma V.E., Barton C.C., Gamaleldin N.A. Fractal characterization of fracture surfaces in concrete // Engineering Fracture Mechanics. 1990. Vol.35. No. 1/2/3. Рp. 47-53
8. Ягуст В.И. О границах области применимости линейной механики разрушения к бетону // Бетон и железобетон. 1982. №6. С. 25-26
9. Шапиро Г.И., Ягуст В.И. Способ определения зерна структуры строительных материалов. Авторское свидетельство № 593146. Бюллетень изобретений № 6, 1978. 2 с
10. Ягуст В.И. Сопротивление развитию трещин в бетонных конструкциях с учетом влияния макроструктуры материала. Диссертация на соискание ученой степени канд. тех. наук. М., 1982. 258 с
11. Хатчинсон Дж. Основы феноменологической теории нелинейной механики разрушения. В сб. статей Успехи прикладной механики. М.: Мир, 1986. № 38. С. 130-157
12. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. С. 344
13. Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. 136 с
14. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. М.: АО "Кодекс" М.: Стандартинформ, 2018. 36 с
15. Шапиро Г.И., Ягуст В.И. Об одной схеме испытания на вязкость разрушения хрупких материалов. Заводская лаборатория № 10. 1973
16. Шапиро Г.И., Ягуст В.И. О сопротивлении мелкозернистого бетона развитию трещин при кратковременном загружении. В кн.: Исследование и применение мелкозернистых бетонов, вып. 35, М.:Стройиздат, 1978
17. Гольдштейн Р.В., Осипенко Н.М. О разрушении при сжатии. Физическая мезомеханика. 21, 3 (2018) С. 86-102
18. Мосолов А.Б., Бородич Ф.М. Фрактальное разрушение хрупких тел при сжатии. ДАН, 1992. Том 324. № 3. С. 546-549
19. Пособие по проектированию жилых зданий. Вып.3. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85). Стройиздат. М., 1989. 304 с
20. Браун У., Сроули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. Мир. М., 1972. 246 с
Review
For citations:
Shapiro G.I. CONNECTION BETWIN FRACTAL DIMENSION OF THE CONCRETE FRACTURE SURFACE AND MECHANICS OF DESTRUCTION CHARACTERISTICS. Building and Reconstruction. 2020;(5):46-58. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2020-91-5-46-58
Views:
216
Email this article 