混凝土损伤本构模型与有限单元网格尺寸依赖性研究

发布时间：2020-06-21 01:08

【摘要】：混凝土作为准脆性材料,可以基于损伤理论分析其非线性力学行为,本文提出了一种混凝土损伤本构模型,能够合理的定义损伤演化规律,准确地描述双轴强度下混凝土的力学行为,解决网格尺寸依赖性带来的问题。在热力学框架下,构建应变空间下的损伤加载面,用来描述混凝土在双轴强度下的损伤情况;采用指数演化规律建立拉伸损伤演化方程,分析混凝土经典试验结果建立压缩损伤演化方程;基于断裂带理论,对损伤阈值进行正则化,解决网格尺寸依赖性的问题。分别对Mazars、Pegon、Oliver和de Vree四种经典损伤模型进行数值计算,与Kupfer试验值相比较,验证经典损伤模型的适用性与局限性。同时对建议模型进行数值分析,与试验结果值及经典损伤模型相比较,验证了在单轴和双轴加载情况下建议模型的合理性与有效性。利用有限元方法分析混凝土非线性力学行为时,建立模拟混凝土裂缝的模型尤为重要。本文介绍了离散裂缝模型和弥散裂缝模型两种主要混凝土裂缝模型,并采用峰后应力-应变关系来指定拉伸硬化,验证弥散裂缝模型的合理性。对损伤本构模型进行数值分析时,存在网格尺寸依赖性的问题,本文分析了利用正则化解决网格依赖性的几种典型方法。进一步对四点弯非比例加载混凝土试验进行数值计算,比较建议模型与传统模型在不同疏密的有限元网格下的计算结果,证明了建议模型能够很大程度地消除网格尺寸依赖性,具有工程意义与实际应用性。图71表4参85。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU528
【图文】：

图２．４混凝土在双轴拉伸下的应力－应变关系逡逑Ｆｉｇ．２．４邋Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ邋ｏｆ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｕｎｄｅｒ邋ｂｉａｘｉａｌ邋ｔｅｎｓｉｏｎ邋ｔｅｓｔ逡逑

图２．８离散开裂模型逡逑Ｆｉｇ．２．８邋Ｄｉｓｃｒｅｔｅ邋ｃｒａｃｋｉｎｇ邋ｍｏｄｅｌ逡逑

【参考文献】

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2 陈U

本文编号：2723249