砌體隨機損傷本構(gòu)關(guān)系的研究.pdf

1、砌體本構(gòu)關(guān)系的研究是砌體基本力學(xué)性能研究的重點之一，尤其是受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€，其在理論研究和工程應(yīng)用中都有很大的價值，但至今還沒有建立起具有廣泛適用性的砌體本構(gòu)模型，以試驗為基礎(chǔ)而建立的經(jīng)驗型本構(gòu)關(guān)系雖然能與試驗結(jié)果符合較好，但缺乏一定的理論基礎(chǔ)，盡管能反映砌體的非線性，但卻不能反映其離散性。
　　 本文主要對砌體隨機損傷本構(gòu)關(guān)系進行研究探索，重點如下：
　　 在詳細研究國內(nèi)外砌體本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合砌體單軸受壓的宏

2、觀破壞特性，從細觀層次上對其破壞機制進行分析，發(fā)展了砌體單軸受壓試件的細觀物理模型，可以較為合理地解釋砌體受壓過程中的非線性和應(yīng)變軟化特征。
　　 在細觀層次研究的基礎(chǔ)上，選取具有物理意義的損傷變量，基于力平衡條件，建立了砌體單軸受壓損傷本構(gòu)關(guān)系模型，并用損傷力學(xué)原理進行了理論推導(dǎo)，將細觀單元破壞時的應(yīng)變視為隨機變量，并考慮彈性模量的隨機性，進一步推導(dǎo)得到了均值和方差意義上的本構(gòu)關(guān)系。研究表明，當(dāng)不考慮隨機場中隨機變量的相關(guān)性時

3、，隨機損傷本構(gòu)關(guān)系可轉(zhuǎn)化為確定性損傷本構(gòu)關(guān)系。
　　 以粉煤灰磚砌體為研究對象，進行了三組棱柱體試件單軸受力本構(gòu)關(guān)系的試驗研究，考察了該類砌體的力學(xué)性能和宏觀破壞特性，得到了具有完整上升段和下降段的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€，為本構(gòu)關(guān)系模型的驗證提供了可靠的數(shù)據(jù)。
　　 利用隨機建模原理并結(jié)合Powell優(yōu)化算法，可以對所建立的本構(gòu)關(guān)系模型的參數(shù)（隨機場參數(shù)、材料參數(shù)）進行識別。模型結(jié)果與實測結(jié)果的比較表明了本文研究建議的合理性，