混凝土包括素混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土，由其組成的結(jié)構(gòu)稱為混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土作為重要的建筑材料已有百余年的歷史，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，尤其是在土木工程中 ,混凝土已必不可少。M.F.卡普蘭(Kaplan)1961年應(yīng)用斷裂力學(xué)的概念來研究混凝土斷裂而提出的假說。其要點(diǎn)是：水泥石中裂紋的擴(kuò)展所需能量要比形成新表面的表面能大一個數(shù)量級。J.格呂克利希指出，這種過多的能量是由于在一定的應(yīng)力階段在裂紋頂端附近區(qū)域需要形成許多微裂紋所致。L.詹姆斯和E.K.克萊德指出混凝土中的原始裂紋存在于水泥石中及其與集料的界面上，并在水泥石中擴(kuò)展。在集料彈性模量高于水泥石的情況下，集料對原裂紋的擴(kuò)展有阻礙作用。集料與水泥石彈性模量的比值越高、原裂紋頂端離集料表面越近、集料粒度越大，集料的阻裂作用越大。用勻質(zhì)材料斷裂力學(xué)分析而得的混凝土斷裂韌性，稱為假斷裂韌性。

混凝土斷裂力學(xué)就是在此要求下產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，主要研究含裂縫體的混凝土材料和混凝土結(jié)構(gòu)的破壞過程以及裂縫傳播規(guī)律，建立斷裂準(zhǔn)則，探討如何控制和防止混凝土結(jié)構(gòu)斷裂破壞的措施。破壞的含義十分復(fù)雜， 一般是指在研究對象這一量級內(nèi)的材料或體系喪失承載能力。從廣義上講， 材料和結(jié)構(gòu)的破壞失效形式有多種，其中主要可以列舉為兩類: 塑性流動和斷裂。斷裂是由于新裂紋萌發(fā)或已存裂紋的擴(kuò)展而引起的一個破壞過程。混凝土是典型的非均勻材料，其中含有微裂紋，甚至有宏觀缺陷，如裂紋、夾渣、氣泡、孔穴、偏析等混凝土的強(qiáng)度、變形和破壞的性能，往往與裂紋的擴(kuò)展有關(guān)對于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的亞微觀分析發(fā)現(xiàn)，混凝土在承受荷載以前存在裂紋，這些裂紋大致可以分為兩種類型：隨機(jī)分布的微裂紋，它在一定程度上控制著混凝土抗拉和抗壓等宏觀強(qiáng)度；方向一定的宏觀裂紋，它有時使得混凝土力學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)各相同性。混凝土類材料的斷裂過程受控于其中原有的微裂紋，微裂紋一方面影響宏觀裂紋的萌生過程，另一方面對主裂紋產(chǎn)生屏蔽與劣化的雙重作用。混凝土的破壞是由于對象體系中潛在的各種缺陷引起的，其破壞過程實(shí)際上就是微裂紋萌生、 擴(kuò)展、貫通 ，直到產(chǎn)生宏觀裂紋，導(dǎo)致混凝土失穩(wěn)破裂的過程 。簡而言之，混凝土的破壞實(shí)質(zhì)就是裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展從而導(dǎo)致失穩(wěn)的過程 。2100433B

當(dāng)應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度以前，整個試件變形是均勻的。但是應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度時，試件變形就集中在某一薄弱區(qū)域內(nèi)，這部分截面發(fā)生顯著的收縮(頸縮)。頸縮部分的截面比原截面小得多，因而頸縮截面上的實(shí)際應(yīng)力比按原截面計(jì)算的應(yīng)力大得多。但是，以原截面計(jì)算的試件 應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度后，試件就必然斷裂，因而斷裂強(qiáng)度實(shí)際工程上意義不大。在工程上常以抗拉強(qiáng)度代表材料的斷裂應(yīng)力。拉伸 斷裂強(qiáng)度外，還有疲勞和蠕變斷裂強(qiáng)度。前者又稱疲勞強(qiáng)度系數(shù)，用表示，指在交變載荷循環(huán)一次后試件發(fā)生斷裂的強(qiáng)度；后者又稱持久強(qiáng)度，指給定溫度和斷裂時間下的強(qiáng)度。這兩種斷裂強(qiáng)度只有通過測定低周疲勞曲線和蠕變斷裂曲線時給出。材料在長時間的恒溫、恒載荷作用下緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變，由這種變形而最后導(dǎo)致材料的斷裂稱為蠕變斷裂。疲勞強(qiáng)度是指材料在無限多次交變載荷作用而不會產(chǎn)生破壞的最大應(yīng)力，稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。實(shí)際上，金屬材料并不可能作無限多次交變載荷試驗(yàn)。

破斷應(yīng)力是材料的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力達(dá)到極限。材料受力一旦超過強(qiáng)度極限，材料將會受到破壞，這里強(qiáng)度極限一般多指拉應(yīng)力極限和剪應(yīng)力極限，有時也指材料受壓強(qiáng)度極限，如混凝土經(jīng)常會因?yàn)槭軌簭?qiáng)度達(dá)到極限發(fā)生破斷。材料經(jīng)拉伸試驗(yàn)時，開始斷裂時在最小 橫截面積上所受到的真實(shí)應(yīng)力，也可以稱做破斷應(yīng)力。一般采用無缺口的 試樣經(jīng)拉伸試驗(yàn)得到的應(yīng)力值。斷裂是材料受力后，在低于其本身結(jié)合強(qiáng)度的情況下作應(yīng)力在分配，當(dāng)外加應(yīng)力的增加速率超過應(yīng)力再分配速率時，就會發(fā)生斷裂，無任何先兆。

學(xué)科：工程地質(zhì)學(xué)

詞目：抗剪斷強(qiáng)度

英文：shear strength

釋文：

抗剪斷強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學(xué)性質(zhì)之一 。抗拉強(qiáng)度很小，可以忽略不計(jì)，但可以承受一定的剪力和壓力。工程實(shí)踐表明，建筑物地基和土工建筑物的破壞絕大多數(shù)屬于剪切破壞、例如，建筑物地基的失穩(wěn),堤壩邊坡的坍滑，所示，都是沿某一些面上的剪應(yīng)力τ超過土的抗剪溫度τf所造成；室內(nèi)試驗(yàn)也表明，土樣的破壞大多數(shù)是剪切破壞