基于统计损伤模型的混凝土梁裂纹扩展数值模拟

发布时间：2021-09-17 18:57

　　在混凝土兴盛发达的使用前景下,人们对混凝土应用机理的研究一直在不断探索,能初步满足于基本的工程发展需要。因此,在根据统计损伤实践的前提下,本文建立混凝土以宏观现象揭示细观机理本构模型,用以显示混凝土内部结构破坏机理及裂纹扩展机制。本文结合了统计损伤理论的多尺度损伤断裂机制,对混凝土变形破坏过程的裂纹扩展机制进行数值模拟研究。建立考虑在围压效应环境下的混凝土统计损伤本构模型。先设定主压力方向损伤是由侧向拉损伤控制,考虑断裂和屈服两种细观损伤模式,通过假设两类损伤演化过程服从三角形概率分布引入材料细观非均质性,分布形态由4个特征参数表征。从试件的形态、所处环境及尺寸效应出发,观察围压环境下围压的大小对混凝土细观损伤累积演化进程的影响,探讨混凝土宏观非线性应力-应变行为由“脆性”向“塑性”转变机制。通过建立的混凝土正交各向异性统计损伤模型在大型有限元计算软件ANSYS中进行二次损伤本构开发,将单轴拉伸、压缩看作是基础的宏观破坏方式,同时考虑断裂和屈服等两种细观损伤机制。经过精细化的数值模拟对混凝土材料整个破坏进程,进行数字化研究。模拟混凝土单个单元单轴及双轴拉压试验,研究二次开发最佳数值模拟... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

细观尺度的损伤机制Fig.2-1Damagemechanismatmesoscale

(a)三维空间损伤演化示意

单轴压缩

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于等效纯弯曲梁的混凝土双K断裂参数研究[J]. 胡少伟,尹阳阳,范冰,张润.  工程力学. 2019(12)
[2]预应力高强混凝土波形板桩正截面抗弯承载力的计算模型及分析[J]. 胡少伟,黄逸群,范向前.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[3]基于塑性损伤模型的三点弯曲梁裂缝扩展规律研究[J]. 夏雨,黄山,聂宏涛,周诗博,胡淼珍.  广西大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]粘土砖再生粗骨料混凝土梁弯曲性能的试验研究[J]. 程远兵,乔光华.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]现场浇筑大坝混凝土断裂参数与等效成熟度关系研究[J]. 管俊峰,李庆斌,吴智敏,赵顺波.  水利学报. 2015(08)
[6]基于扩展有限元法的混凝土裂缝扩展过程数值模拟[J]. 胡少伟,米正祥.  水利学报. 2014(S1)
[7]基于XFEM的混凝土三点弯曲梁开裂数值模拟研究[J]. 胡少伟,鲁文妍.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2014(04)
[8]混凝土正交各向异性统计损伤本构模型研究[J]. 白卫峰,张树珺,管俊峰,陈健云.  水利学报. 2014(05)
[9]基于扩展有限元的非对称四点梁复合型开裂分析[J]. 戚颖,郑东健,刘杨.  水电能源科学. 2013(02)
[10]大初始缝高比混凝土试件双K断裂参数的试验研究[J]. 荣华,董伟,吴智敏,范兴朗.  工程力学. 2012(01)

博士论文
[1]混凝土损伤机理及饱和混凝土力学性能研究[D]. 白卫峰.大连理工大学 2008
[2]混凝土动态力学性能试验与理论研究[D]. 闫东明.大连理工大学 2006



本文编号：3399312