混凝土统计损伤模型的应用研究

发布时间：2021-07-31 03:14

　　混凝土是当今世界上用量最大,用途最广的建筑材料之一,它与我们的生活息息相关。因此,如何准确描述混凝土材料的变形破坏规律显得尤为重要。但相较于混凝土广泛的应用背景而言,混凝土本构关系的研究明显滞后于工程发展的需要。因此,建立混凝土的本构模型并且揭示混凝土的损伤破坏机理早已刻不容缓。本文基于统计损伤理论,进行了混凝土的统计损伤本构模型研究,所做内容如下:（1）建立了考虑强度等级影响的混凝土单轴拉伸和单轴压缩统计损伤本构模型。不同强度等级的混凝土采用不同的配合比设计,导致混凝土微结构力学特性和受载过程中内部微裂纹萌生、扩展的形态以及损伤的累计演化过程存在明显的差异,上述影响可通过模型中的特征参数进行表征。使用该本构模型拟合了《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中强度等级为C15—C40混凝土的单轴拉伸应力-应变全曲线和强度等级为C20-C80混凝土的单轴压缩应力-应变全曲线,探讨了不同强度等级的混凝土在单轴拉伸和单轴压缩损伤环境下劣化的细观损伤演化机制以及宏观非线性力学行为之间的内在联系。结果表明:不同强度等级混凝土在单轴拉伸和单轴压缩过程中的细观损伤的累积演化规律存在着显著的... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一单轴拉伸模型

土的实际单轴和双轴应力应变试验曲线就具有非常良好的拟合效果。如图２－２所示，初??始损伤对应应变定义为＆，最大屈服损伤（临界状态）对应应变定义为＆，峰值??对应应变定义为＆，最大断裂损伤对应应变定义为其中，＆?，＆?＝＼ｕ。??和９（Ａ）可以表不为：??０??池）＝．：（ｇ］ｖ：吃￣－?（ｆａｔ?＜￡？，＜￡？，）?（２．１４）??＾ｈｔ?＿?Ｓａｉ?Ａ＾ｂｔ?￣?＾ａｔ?）??ｒ?、（￡ｈｔ?＜￡，?＜￡ｂｔ）??．（￡ｂｔ?－?ｆ?ｈｔ?Ｘｋ?＿?￡ａｔ?）??〇?（￡ｌ＾￡ａ）??ｑｉｓ＾ｌｌＨ＾－ｅＪ?（２．１５）??／?、２?＾ａｔ?＜＾１?—?＾ｂｔ?）??Ｈｔ?＝?Ｄ１Ｒ（ｓｂｔ）?（２．１６）??式中付，为临界状态对应的单轴拉伸断裂损伤值。显然，＆、＆、＆和％可以完全??确定／）和?＜７（＾１）。??２．２．３单轴压缩损伤本构模型??

鹊燃队跋斓幕炷?恋ブ崾芰ν臣扑鹕吮竟鼓Ｐ脱绣常崳?如图２－７所示模型预测得到的混凝土单轴拉伸名义应力－应变曲线与《规范》建议的??曲线有着良好的吻合效果。图２－８中同时显示了预测的单轴拉伸的有效应力－应变曲线。??结合图２－７与图２－８，得出下列结论，在均匀损伤阶段，混凝土单轴拉伸的名义应力值??先增大然后减小，期间存在一个峰值名义应力状态——即当混凝土单轴拉伸的名义应力??值达到最大时的强度状态；而有效应力在均匀损伤阶段都是单调增加的，并且在临界状??态时有效应力达到了最大值。临界状态之后，试件随即进入以损伤局部化为特征的局部??破坏阶段。??４「?，?３．４?－??〇?Ｌ．???Ｉ???Ｉ???Ｌ＿＿Ｉ?Ｉ???２０?Ｉ?■?■?？?？?？?■?■?Ｉ?？?Ｉ?？?Ｉ?■?？??０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００?３５０?４００?＇?１．０?１．５?２．０?２．５?３．０?３．５?４．０?４．５??Ｑ／ｘｌＯ＂６?／ｔ／ＭＰａ??图２－５《规范》单轴拉伸应力－应变曲线汇总?图２－６《规范》弹性模量－峰值拉应力曲线??Ｆｉｇ．２－５?Ｕｎｉａｘｉａｌ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ?ｏｆ?ＧＢ?Ｆｉｇ．２－６?Ｅ〇－ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ＧＢ?５００１０—２０１０??５００１０—２０１０??ｆ?－１１２８??ｙ／?＼?＼?４?＇——，／；＝２．５ＭＰａ??＼?／；＝４〇ＭＰａ?．?一


本文编号：3312653