粘結(jié)劈裂破壞

由于柱子的兩端彎矩旋轉(zhuǎn)方向是相同的，使得柱子每一側(cè)的縱向鋼筋都是一端為受拉鋼筋，一端為受壓鋼筋。這就使得整段鋼筋表面作用于混凝土的力的方向是相同的，因此，鋼筋和混凝土之間需要較大的粘結(jié)力。當(dāng)粘結(jié)力不足后，鋼筋和混凝土之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑移，最終產(chǎn)生粘結(jié)劈裂破壞。

粘結(jié)劈裂破壞的機(jī)理是這樣的：

由于柱子的兩端彎矩旋轉(zhuǎn)方向是相同的，使得柱子每一側(cè)的縱向鋼筋都是一端為受拉鋼筋，一端為受壓鋼筋。這就使得整段鋼筋表面作用于混凝土的力的方向是相同的，因此，鋼筋和混凝土之間需要較大的粘結(jié)力。當(dāng)粘結(jié)力不足后，鋼筋和混凝土之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑移，最終產(chǎn)生粘結(jié)劈裂破壞。

粘結(jié)劈裂破壞一般有如下過(guò)程：

柱的兩端首先各產(chǎn)生一條幾乎平行的斜裂縫，這兩條裂縫之間形成一個(gè)斜向菱形的混凝土受壓體。斜裂縫和縱筋相交后，沿縱筋又會(huì)出現(xiàn)一些粘結(jié)破壞裂縫，隨著荷載的增加，粘結(jié)裂縫連貫一體，形成通長(zhǎng)的撕裂裂縫。粘結(jié)撕裂裂縫產(chǎn)生后，混凝土和鋼筋之間幾乎分離，相互之間難以傳遞力，因此，柱端鋼筋的拉力會(huì)縱貫全柱，達(dá)到柱的另一端，也就是說(shuō)，彎矩作用平面內(nèi)的柱縱向鋼筋都受拉，只有前面提到的斜向菱形的混凝土受壓體和側(cè)面鋼筋受壓?；炷恋膲毫E然增加，最后被斜向壓潰而破壞。

由于粘結(jié)劈裂破壞的主要原因是鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)破壞，縱向鋼筋的配筋率太大當(dāng)然是不利的。2100433B

水力劈裂階段分析

Chang通過(guò)人.量實(shí)驗(yàn)分析，將水力劈裂全過(guò)程分為三的階段：圓孔擴(kuò)張，劈裂產(chǎn)生和劈裂擴(kuò)展。

（1）圓孔擴(kuò)張階段：是指壓力達(dá)到峰值前有較多塑性帶形成的階段。

（2）劈裂產(chǎn)生階段：在此階段，人多數(shù)研究致力于對(duì)劈裂破壓力的預(yù)測(cè)，并通過(guò)劈裂壓力的影響因素分析對(duì)其破壞準(zhǔn)則進(jìn)行了一些推測(cè)。

（3）裂隙擴(kuò)張階段：是指壓力從峰值降低后，裂隙的進(jìn)一步發(fā)展階段。

水力劈裂破壞機(jī)理

土的破壞準(zhǔn)則有很多，包括廣義屈雷斯卡準(zhǔn)則，廣義米塞斯準(zhǔn)則，莫爾一庫(kù)倫準(zhǔn)則，拉德一鄧肯準(zhǔn)則，廣義雙剪應(yīng)力準(zhǔn)則，形變能破壞準(zhǔn)則和土體拉裂破壞準(zhǔn)則等。雖然土體的破壞準(zhǔn)則繁多，對(duì)于水力劈裂的機(jī)理，主要有兩種觀點(diǎn)：拉裂破壞和剪切破壞。

（1）拉裂破壞：拉裂破壞的假設(shè)是借用固體材料中水力劈裂的破壞機(jī)理，認(rèn)為當(dāng)最小有效應(yīng)力成為負(fù)值并且超過(guò)土體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，水力劈裂產(chǎn)生劈裂壓力。

（2）剪切破壞：剪切破壞又稱為莫爾一庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則，剪切破壞的假設(shè)是認(rèn)為水力劈裂是由于土受剪切破壞所致。因此，一旦土體內(nèi)任一點(diǎn)任意平而上的剪應(yīng)力達(dá)到了土的抗剪強(qiáng)度，該點(diǎn)就發(fā)生破壞。

水力劈裂是由于水壓力的抬高在巖體或土體中引起裂縫發(fā)生與擴(kuò)展的一種物理現(xiàn)象。水力劈裂是高壓水流或其他液體將巖體內(nèi)已有的裂紋、孔隙驅(qū)動(dòng)擴(kuò)張、擴(kuò)展、相互貫通等物理現(xiàn)象的統(tǒng)稱。

水力劈裂法自1947年由Hubbert和Willis首次提出，其將這一概念應(yīng)用于石油開(kāi)采業(yè)，自此，水力劈裂的理論，技術(shù)及分析方法逐漸發(fā)展起來(lái)，并且擴(kuò)展到巖土工程，環(huán)境工程，建筑上程和水利工程等多個(gè)領(lǐng)域。水力劈裂是一項(xiàng)有半個(gè)世紀(jì)歷史的技術(shù)，主要被用在石油和天然氣的生產(chǎn)上。這項(xiàng)技術(shù)可以使石油或天然氣自由地從巖石或土壤的空隙中流出，再由生產(chǎn)井帶到地表。在開(kāi)采油氣時(shí)，我們希望增大油氣的產(chǎn)量，即要使油氣盡量多的流到井中，其方法之一是把己經(jīng)存在的裂隙想辦法連接起來(lái)，使得巖體中具有更大的裂隙成為油氣的通道。這個(gè)人造的裂隙從井壁處開(kāi)始，然后向外延伸，可以到達(dá)幾百英尺遠(yuǎn)。

水力劈裂技術(shù)由美國(guó)的石油公司于年第一次用在位于的天然氣井的開(kāi)采上。Kelpper1號(hào)井，位于Grant縣，是一口低產(chǎn)量的井，雖然它已經(jīng)被酸化處理過(guò)。該井被選作第一次用水力劈裂技術(shù)處理的井，水力劈裂技術(shù)處理的效果可以和酸化處理的效果相比。自從年第一次成功利用之后，水力劈裂技術(shù)己經(jīng)變成了一種標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)石油和天然氣開(kāi)采井的處理方法。