On interchangeability and selection of size effect and boundary effect experiments for characterization and prediction of quasi-brittle fracture of concrete

互换性 脆性 样本量测定 边界(拓扑) 断裂(地质) 常量(计算机编程) 材料科学 数学 统计 复合材料 数学分析 计算机科学 工程类 机械工程 程序设计语言
作者
Yi Chen,Xiaozhi Hu
出处
期刊:Theoretical and Applied Fracture Mechanics [Elsevier BV]
卷期号:122: 103629-103629 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.tafmec.2022.103629
摘要

Size effect experiments using geometrically similar specimens of different sizes overlap boundary effect experiments using specimens of single size but different notches if sufficient sample designs are tested. This study shows the interchangeability and relevance of size and boundary effect experiments through in-depth analysis of comprehensive size effect experiments. Initially-designed five groups of geometrically similar concrete specimens with notch/size ratios of 0, 0.025, 0.075, 0.15 and 0.3 are rearranged into four groups with constant sizes of 40, 93, 215 and 500 mm. Thus, total nine groups of experimental results, containing abundant information on quasi-brittle fracture of concrete and associated size effect phenomenon, are analysed by three size effect laws (SELs) and a linearized boundary effect model (BEM). It is found that fracture behaviours revealed from comprehensive size effect experiments (using large and small geometrically similar specimens required by SEL) can also be confirmed by simple boundary effect experiments (using specimens of single convenient size). Discussion on SEL and BEM based on principles of mathematical fitting and data processing is provided for more objective quasi-brittle fracture experiments and modelling.
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