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。當粘結(jié)力不足后，鋼筋和混凝土之間會產(chǎn)生相對滑移，最終產(chǎn)生粘結(jié)劈裂破壞。

粘結(jié)劈裂破壞的機理是這樣的：

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。當粘結(jié)力不足后，鋼筋和混凝土之間會產(chǎn)生相對滑移，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，柱端鋼筋的拉力會縱貫全柱，達到柱的另一端，也就是說，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。混凝土的壓力驟然增加，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然是不利的。2100433B

水力劈裂階段分析

Chang通過人.量實驗分析，將水力劈裂全過程分為三的階段：圓孔擴張，劈裂產(chǎn)生和劈裂擴展。

（1）圓孔擴張階段：是指壓力達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)研究致力于對劈裂破壓力的預測，并通過劈裂壓力的影響因素分析對其破壞準則進行了一些推測。

（3）裂隙擴張階段：是指壓力從峰值降低后，裂隙的進一步發(fā)展階段。

水力劈裂破壞機理

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

（1）拉裂破壞：拉裂破壞的假設是借用固體材料中水力劈裂的破壞機理，認為當最小有效應力成為負值并且超過土體的抗拉強度時，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倫破壞準則，剪切破壞的假設是認為水力劈裂是由于土受剪切破壞所致。因此，一旦土體內(nèi)任一點任意平而上的剪應力達到了土的抗剪強度，該點就發(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)動擴張、擴展、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，其將這一概念應用于石油開采業(yè)，自此，水力劈裂的理論，技術及分析方法逐漸發(fā)展起來，并且擴展到巖土工程，環(huán)境工程，建筑上程和水利工程等多個領域。水力劈裂是一項有半個世紀歷史的技術，主要被用在石油和天然氣的生產(chǎn)上。這項技術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。在開采油氣時，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，使得巖體中具有更大的裂隙成為油氣的通道。這個人造的裂隙從井壁處開始，然后向外延伸，可以到達幾百英尺遠。

水力劈裂技術由美國的石油公司于年第一次用在位于的天然氣井的開采上。Kelpper1號井，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。該井被選作第一次用水力劈裂技術處理的井，水力劈裂技術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，水力劈裂技術己經(jīng)變成了一種標準的對石油和天然氣開采井的處理方法。