三軸受壓混凝土損傷特性理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、該文針對(duì)目前大壩設(shè)計(jì)和研究中混凝土材料損傷及本構(gòu)特性這個(gè)薄弱環(huán)節(jié),在深入分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)成果的基礎(chǔ)上,從理論和試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)混凝土材料經(jīng)歷過(guò)荷載歷史后的損傷特性進(jìn)行了深入的研究;同時(shí),將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到混凝土本構(gòu)領(lǐng)域,建立了一系列在各種加載形式下的混凝土材料模型.該文的主要研究?jī)?nèi)容如下:第一部分工作包括論文的前三章,是關(guān)于混凝土損傷和本構(gòu)特性研究的前期準(zhǔn)備.主要對(duì)連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理進(jìn)行了論述.首先研究了損傷變量

2、的發(fā)展變化歷程,提出了損傷的新概念與研究損傷的技術(shù)路線(xiàn).分別用經(jīng)歷過(guò)荷載歷史后混凝土試件的抗壓和抗拉強(qiáng)度的劣化來(lái)定義其抗壓和抗拉損傷,為下文深入研究損傷隨荷載歷史的發(fā)展演化規(guī)律奠定了扎實(shí)的理論基礎(chǔ).其次,系統(tǒng)研究了BP網(wǎng)絡(luò)的基本原理和學(xué)習(xí)算法,指出BP網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題,提出幾種改進(jìn)方法.最后,研究了BP網(wǎng)絡(luò)在材料本構(gòu)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景,為進(jìn)一步在混凝土材料本構(gòu)特性研究中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ).第二部分工作包括第四章~第七

3、章,是該文的核心.主要是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)經(jīng)歷各種荷載歷史后的損傷隨荷載歷史的發(fā)展演化規(guī)律進(jìn)行了深入的研究.首先介紹了該文所完成的共約700個(gè)混凝土試塊的三軸試驗(yàn).其次,通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的非線(xiàn)性回歸分析,得到損傷演化的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式,并以此為依據(jù),分別深入地研究了混凝土在經(jīng)歷過(guò)常規(guī)三軸受壓和三向等壓等荷載歷史后,抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨荷載歷史增加而發(fā)生劣化的演化規(guī)律.最后,根據(jù)超聲波探傷原理對(duì)混凝土載后損傷與超聲波速降低之間的關(guān)系進(jìn)行了細(xì)致的研究

4、,取得了一些對(duì)工程實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義的結(jié)論.第三部分工作包括第八章和第九章,是運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)混凝土損傷和本構(gòu)特性進(jìn)行了探索性的研究.在這部分,首次利用BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)混凝土載后損傷特性進(jìn)行了模擬和預(yù)測(cè),并且運(yùn)用Mier的主動(dòng)和被動(dòng)裂縫的觀點(diǎn)對(duì)混凝土載后的損傷演化規(guī)律及損傷機(jī)制進(jìn)行了研究和分析.其次,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論代替?zhèn)鹘y(tǒng)的力學(xué)方法,直接從試驗(yàn)數(shù)據(jù)出發(fā),分別建立了在三軸單調(diào)比例加載、三軸循環(huán)比例加載、常規(guī)三軸單調(diào)加載和常規(guī)三軸軸向循