考慮約束作用及率相關(guān)的混凝土單軸塑性損傷本構(gòu)模型.pdf

1、在大型復(fù)雜混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析中,混凝土材料的本構(gòu)模型占據(jù)著重要的地位。混凝土材料在荷載作用下,將產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形,同時(shí)伴隨著損傷發(fā)展。為了提高混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析的精度,本文考慮塑性變形與損傷的耦合關(guān)系,完善了單軸混凝土的塑性損傷本構(gòu)模型,并研究約束作用及不同應(yīng)變率對(duì)混凝土損傷過(guò)程的影響,分別建立了約束混凝土和率相關(guān)混凝土的單軸塑性損傷本構(gòu)模型。具體內(nèi)容如下:
　　首先基于不可逆熱力學(xué)理論及連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)理論,建立混凝土

2、材料塑性損傷本構(gòu)方程的基本形式,通過(guò)內(nèi)變量函數(shù)的方法確定材料塑性Helmholtz自由能表達(dá)式,考慮塑性變形與損傷變量的耦合關(guān)系,通過(guò)建立損傷能量釋放率與損傷變量的關(guān)系,給出單軸受力下混凝土的損傷演化方程,接著給出材料的塑性變形關(guān)系,從而建立完整的單軸受力下混凝土的塑性損傷本構(gòu)模型。通過(guò)與單調(diào)、往復(fù)荷載作用下混凝土的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,驗(yàn)證了所建立模型的有效性。
　　其次,基于所建立的塑性損傷模型,分別研究箍筋和鋼管的約束作用對(duì)混凝

3、土損傷行為的影響,引入損傷約束因子來(lái)綜合體現(xiàn)在約束作用下不同物理量對(duì)材料損傷約束演化規(guī)律的影響,分別確定了箍筋約束和鋼管約束下混凝土的損傷演化方程,并給出相應(yīng)的塑性變形關(guān)系,建立了約束混凝土的單軸塑性損傷本構(gòu)模型。通過(guò)與單軸荷載作用下約束混凝土的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,驗(yàn)證了所建模型的有效性,結(jié)果表明所建模型能較好反映混凝土材料在約束作用下的本構(gòu)關(guān)系。
　　最后,將所建的塑性損傷模型推廣至率相關(guān)混凝土,考慮不同應(yīng)變率對(duì)單軸受力下混凝土本