钢筋混凝土弹塑性损伤本构模型
本文选题：钢筋混凝土 切入点：塑性 出处：《中北大学学报(自然科学版)》2017年03期
【摘要】：钢筋混凝土在加载过程中内部应力应变是不均匀的,因而很难通过试验直接得出本构关系.为了避开非均匀性对研究本构关系带来的困难,通过钢筋混凝土的载荷变形关系,提出了钢筋混凝土弹塑性损伤本构模型.该模型假设钢筋混凝土的力学行为由两部分组成,一是由微裂纹形成的损伤行为,它具有零屈服强度的刚性完全塑性本构关系;二是基体行为,服从不包括软化的弹塑性本构关系.在加载过程中,变形的增加使前一种行为转化为后一种行为.模型包括4个阶段:线弹性阶段、混凝土为主体的弹塑性阶段、钢筋为主体的弹塑性阶段和应变软化阶段.模型反映了损伤引起了钢筋混凝土应变软化、剪切刚度降低和诱致各向异性.采用Willam-Wanke塑性本构描述混凝土的非线性行为,其参数标定通过Hsu的软化桁架理论以及VecchioCollins的修正压应力理论进行,考虑了钢筋混凝土中钢筋与混凝土之间的相互作用.运用此模型分析钢筋混凝土梁的载荷-挠度关系,并与实验结果相比较,验证了模型的正确性.
[Abstract]:The internal stress and strain of reinforced concrete are not uniform during the loading process, so it is difficult to obtain the constitutive relation directly through the test.In order to avoid the difficulty of studying constitutive relation caused by inhomogeneity, a constitutive model of elastic-plastic damage of reinforced concrete is proposed through the load-deformation relation of reinforced concrete.The model assumes that the mechanical behavior of reinforced concrete consists of two parts, one is the damage behavior formed by microcracks, which has a rigid and complete plastic constitutive relation with zero yield strength, the other is the matrix behavior.The softened elastoplastic constitutive relationship is never included.During loading, the increase of deformation transforms the former behavior into the latter.The model consists of four stages: linear elastic stage, elastic-plastic stage with concrete as the main body, elastic-plastic stage with reinforcement as the main body and strain softening stage.The model shows that damage causes strain softening, shear stiffness reduction and induced anisotropy of reinforced concrete.The nonlinear behavior of concrete is described by Willam-Wanke plastic constitutive equation. The parameter calibration is carried out through the softening truss theory of Hsu and the modified compressive stress theory of VecchioCollins. The interaction between reinforcement and concrete in reinforced concrete is considered.The model is used to analyze the load-deflection relationship of reinforced concrete beams, and compared with the experimental results, the correctness of the model is verified.
【作者单位】： 中北大学机电工程学院;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室;太原理工大学材料强度和结构冲击山西重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11390362) 山西省青年科技研究基金资助项目(201601D202005) 中北大学2016年校科研基金资助项目
【分类号】：TU528
【参考文献】
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本文编号：1715808
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