混凝土是世界上用量最大、使用最廣泛的建筑材料之一，作為一種多相的復(fù)合材料，其破壞機理和破壞形態(tài)一直是力學(xué)、材料學(xué)和工程技術(shù)界所共同關(guān)注的課題。

　　三維光學(xué)測量技術(shù)，可用于掃描混凝土斷口形貌，分析斷裂能參量和斷裂損傷性能；分析混凝土負(fù)載下的裂紋演化和破壞過程，探索混凝土抗壓縮和抗劈裂性能，為提升混凝土的相關(guān)載荷性能提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　混凝土斷裂力學(xué)性能測試

　　混凝土斷裂試件斷口蘊涵著豐富的力學(xué)信息，而傳統(tǒng)的歐幾里得幾何難以對復(fù)雜的斷口形貌進行描述。三維掃描技術(shù)可以很好的解決這個問題，通過引入分形幾何理論對斷口三維形貌進行研究，結(jié)合宏觀的斷裂能參量進行數(shù)值分析。

　　通過新拓三維XTOM藍光三維掃描儀，掃描了解混凝土斷裂損傷性能，斷裂面分形特征，從而找到混凝土斷裂微觀現(xiàn)象與宏觀力學(xué)量聯(lián)系的橋梁，為實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計、評估及壽命預(yù)測提供理論依據(jù)，具有重要的理論研究價值及現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

　　斷裂后混泥土結(jié)構(gòu)斷口形貌

　　三維掃描采集數(shù)據(jù)

　　斷口三維形貌掃描數(shù)據(jù)

　　纖維混凝土壓縮測試

　　XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)配置25mm鏡頭，加載試驗機對纖維混凝土試樣進行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮，壓縮載荷的加載速率一定數(shù)值加大。當(dāng)壓縮載荷達到一定倍數(shù)，進行圖像采集，作為各級載荷時的目標(biāo)圖像。圖像采集完成后繼續(xù)加載，直到試樣碎裂破壞，圖像同步采集完成。

　　取變形前后圖像中各點的灰度值進行局部相關(guān)度的運算，當(dāng)點位移值到極值時通過確定目標(biāo)圖上的位置，得到位移場，并采用相關(guān)系數(shù)的曲面擬合法來達到亞像素的位移測量精度，通過位移場擬合的方法得到應(yīng)變分布。

　　壓縮橫向應(yīng)變圖及橫向應(yīng)變點數(shù)據(jù)

　　壓縮縱向應(yīng)變圖及橫向應(yīng)變點數(shù)據(jù)

　　壓縮橫向及縱向變化率曲線

　　加纖維混凝土劈裂測試

　　采用XTDIC非接觸應(yīng)變測量，對加纖維混凝土在劈裂載荷下進行實時監(jiān)測，XTDIC系統(tǒng)軟件對試件水平方向位移和應(yīng)變進行分析，研究試樣在破壞前、初始破壞以及完全破壞三個階段的位移場和應(yīng)變場，分析在劈拉過程中混凝土表面裂縫的變化。

　　劈裂橫向應(yīng)變圖及橫向應(yīng)變點數(shù)據(jù)

　　劈裂縱向應(yīng)變圖及橫向應(yīng)變點數(shù)據(jù)

　　劈裂橫向及縱向變化率曲線

　　加纖維水泥試塊測試

　　在加載試驗機進行劈-拉加載過程中，XTDIC系統(tǒng)CCD工業(yè)相機對試件在劈裂全程進行圖像的采集和儲存，在混凝土試件完全破壞后完成采集，XTDIC系統(tǒng)對全過程變形及裂縫圖像進行處理，并分析橫向位移和應(yīng)變。

　　劈裂橫向應(yīng)變圖及橫向應(yīng)變點數(shù)據(jù)

　　劈裂縱向應(yīng)變圖及橫向應(yīng)變點數(shù)據(jù)

　　壓縮橫向及縱向變化率曲線

　　現(xiàn)代工程對建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和跨度等要求越來越高，但是原來的混凝土在抗拉強度、韌性方面的不足也日益凸顯。工程科研人員不斷致力于改善混凝土性能，希望質(zhì)量更輕，強度更高，延性更大，耐長久性更長等，從而進一步擴展混凝土的使用領(lǐng)域。

　　采用三維光學(xué)測量技術(shù)，分析復(fù)雜的斷口形貌和斷裂面分形特征，以壓縮、劈裂實驗分析混凝土的受力及碎裂方式的區(qū)別，分析改性混凝土試塊在劈裂及壓縮試驗時，呈現(xiàn)出的優(yōu)異力學(xué)性能及韌性條件，實驗結(jié)果可結(jié)合有限元分析，為新型纖維混凝土材料在工程中的實際應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。