基于破坏卸载能量平衡关系的混凝土强度预测研究

发布时间：2021-05-14 10:10

　　混凝土是一类应用十分广泛的建筑工程材料,其破坏强度和变形力学行为一直是材料科学和结构工程等领域十分关注的基本问题。就物理力学模型而言,混凝土的破坏条件仍尚未得到很好的理解。本文提出了一种通过描述破坏面上某一点的能量平衡来寻找解决问题的方法。破坏即将发生时,破坏面上一点受到由外力所引起的法向应力σn和切向应力τn。破坏一旦发生,该点将被新生裂纹分割为两个部分,法向应力σn和切向应力τn伴随裂纹的形成而消失。这是一个与破坏发生相关联的弹性卸载过程。依据能量平衡原理可以推知,法向应力σn和切向应力τn卸除时所释放的弹性应变能将转变为新生裂纹的表面能。依据这一认识,本文从混凝土破坏时破坏面上一点的弹性卸载能量与新生裂纹表面能的平衡条件入手,给出了破坏发生前破坏面上一点所存储驱动破坏的总能量,该能量最大值所在平面确定了破坏发生的实际位相。建立了破坏准则的一个能量描述关系,即主应力坐标下破坏条件的一般表达式。该表达式所涉及到的材料参数均具有明确的物理意义,为揭示混凝土破坏强度和破坏行为规律提供新的思路。对于混凝土平面应力问题,本文建议的破坏准则主方程在形式上包含了两个方面的参数,即由材料剪切模量和... 

【文章来源】：华北科技学院河北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究进展
    1.3 本文研究内容
2 基于能量平衡的一个理论断裂关系
    2.1 理论模型
    2.2 体积能与剪切能
    2.3 断裂发生的临界条件
    2.4 断裂位向的确定
    2.5 破坏发生的能量平衡关系
    2.6 本章小结
3 混凝土平面载荷破坏强度关系
    3.1 平面应力下的强度描述
    3.2 平面载荷下参数k的近似
    3.3 名义破坏强度
    3.4 分析与讨论
    3.5 本章小结
4 混凝土侧限压缩强度的能量平衡分析
    4.1 能量平衡模型
    4.2 参数k的模型化描述
    4.3 破坏强度及其试验验证
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能量耗散原理的混凝土力学损伤模型[J]. 李忠友,刘元雪,姚志华,徐旭,武银凤.  土木工程学报. 2019(S1)
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[3]基于能量演化的混凝土破坏危险性分析[J]. 王圣程,姜慧,禄利刚,张朕.  混凝土与水泥制品. 2019(03)
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[8]基于能量法的混凝土损伤断裂耦合分析[J]. 何晓壮,邓爱民,杨建凤.  浙江水利水电学院学报. 2018(04)
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[10]考虑率效应的混凝土压剪强度及破坏准则试验研究[J]. 肖洋,彭刚,王乾峰,罗曦.  水利水运工程学报. 2018(04)

硕士论文
[1]再生混凝土多轴压强度试验及破坏准则研究[D]. 张家兴.北方工业大学 2015
[2]高强混凝土和页岩陶粒混凝土的三轴受压破坏准则[D]. 张鹏.河南理工大学 2014



本文编号：3185464