基于細觀力學方法的混凝土多尺度損傷力學行為研究.pdf

1、碩士學位論文基于細觀力學方法的混凝土多尺度損傷力學行為研究StudyonMultiscaleDamageMechanicsBehaviorofConcreteBasedonMesoscopicMechanicsMethod學號：212Q魚Q璺2大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要目前混凝土結構是世界上應用最廣泛的建筑結構之一，其中混凝土是重要的建筑材料，混凝土結構的破壞實際上是

2、混凝土材料損傷積累的結果?；炷潦怯伤?、水泥、粗細骨料、孔隙及裂紋等組成的復合材料，混凝土在使用時隨著外界荷載的增大或者環(huán)境溫度的變化，其內(nèi)部大量存在的微裂紋和微孔洞逐漸延伸、擴展直至貫通，使得混凝土材料損傷不斷積累，承載力逐漸降低直至完全喪失，進而結構主體喪失承載力，引起混凝土結構的破壞，嚴重威脅到人身安全和財產(chǎn)安全?；诨炷恋牧W性質(zhì)，本文主要研究混凝土材料細觀到宏觀損傷力學行為。在細觀層次上混凝土視為是由粗骨料、水泥砂漿及兩者之

3、間的界面過渡區(qū)組成的三相非勻質(zhì)復合材料，首先對混凝土靜態(tài)力學性能進行研究，采用MoriTanaka細觀力學理論分析方法，建立三相介質(zhì)力學特性與混凝土等效彈性模量之間的數(shù)值關系，分析細觀各因素對混凝土等效力學特性的影響。在砂漿和界面過渡區(qū)中引入大量隨機分布的微孔隙，研究微缺陷對混凝土等效彈性模量的影響，定義混凝土的初始損傷，著眼于細觀尺度上微裂紋萌生、延伸及貫通等整個損傷過程的物理形態(tài)演化，建立孔隙率與混凝土損傷變量的數(shù)值關系。在混凝土等

4、效彈性模量的時變特性的研究下，進一步探討三相介質(zhì)和混凝土等效損傷模型的建立?；炷脸休d的應力應變并非三相介質(zhì)承載的應力應變簡單加和，對MoriTanaka理論公式推導，建立三相介質(zhì)應力應變場間，及和混凝土應力應變場的數(shù)值關系，并對本文提出的方法與Voigt并聯(lián)模型進行算例對比分析，以三相介質(zhì)的簡單損傷本構模型建立混凝土復雜的損傷本構模型，研究混凝土多尺度損傷力學行為。關鍵詞：混凝土；Mori—Tanaka方法；等效彈性模量；孔隙率；損傷