混凝土损伤本构关系的研究与应用

发布时间：2017-12-17 16:29

  本文关键词：混凝土损伤本构关系的研究与应用

  更多相关文章： 损伤 力学性能 统一本构 双轴 承载力计算

【摘要】：混凝土损伤本构关系在近二十年内的研究得到了更大的发展,通过各位学者的研究,证明了其在研究混凝土受力问题中的优越性。所以本文基于混凝土损伤力学基础,建立混凝土单轴受力统一本构关系,将双轴受力问题转化为单轴受力问题,从而建立了双轴受力本构关系,并且基于本构关系进行混凝土正截面受弯承载力计算,以使得本构关系得到应用。本文基于损伤力学基础,开展了以下研究:基于混凝土损伤细观模型,推导出混凝土损伤本构关系并且对损伤变量进行标定。为了便于研究以及计算,推导出了显式的损伤本构关系表达式,对应的损伤便可以采用经验性的损伤表达式,即混凝土规范中的损伤表达式。要想确定本构关系,必须对本构关系中的参数进行标定。随之便对于本构关系中的各参数进行研究,通过整理国内外学者的试验数据,归纳拟合出了可应用于高强混凝土以及普通混凝土的参数表达式,从而建立了统一本构关系。通过混凝土应力应变全曲线试验的验证,证明了本文建议的混凝土单轴受力统一本构关系的准确性以及适用性。基于隐式型损伤本构关系模型以及对应的损伤表达式,选取Hsieh-TingChen四参数强度准则。在强度准则的应力空间中,通过等效应力,建立了双轴本构关系与单轴本构关系之间的衔接——能量等效应变,通过该关系建立了混凝土双轴受力的损伤本构关系。通过比例加载的数值计算方法,便可以得到应力应变全曲线。将计算所得应力应变曲线与Kupfer试验的对比,证明了本文得出的双轴受力本构关系的正确性以及适用性。基于显式型损伤本构关系以及经验型的损伤表达式,利用本文得出的各参数表达式,进行基于本构关系的正截面受弯承载力计算,得出了混凝土受压区破坏应变、合力以及合力点位置的计算表达式,进而提出了各种配筋情况下的承载力表达式。通过算例与规范计算方法以及试验结果相对比,从而验证了本文方法的准确性以及适用性,并且为了便于工程计算,提出了实用计算方法。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU528

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本文编号：1300807