高性能現代混凝土本構關系的試驗研究及數值模擬.pdf

1、隨著高層建筑的大量興建，高性能現代混凝土也得到了越來越廣泛的應用。目前，普通混凝土在復雜應力狀態(tài)下變形和強度的試驗研究已經趨于完善，然而尚未有人系統(tǒng)地開展關于高性能現代混凝土的多軸應力試驗研究。本文通過試驗獲得了高性能現代混凝土在復雜應力狀態(tài)下的強度和變形特征，并與普通混凝土的試驗結果進行對比，提出適用于高性能現代混凝土的應力應變全曲線、破壞準則以及本構方程。具體研究工作和成果如下：
　　1、分別在東南大學和大連理工大學開展了單軸

2、壓縮試驗、雙軸壓-壓試驗、雙軸拉-壓試驗和雙軸拉-拉試驗研究。其中，單軸壓縮試驗部分開展了3個配合比混凝土的試驗，橫向比較了高性能現代混凝土與普通混凝土基本性能的異同；雙軸應力試驗部分，開展了高性能現代混凝土的試驗研究。
　　2、獲得了高性能現代混凝土在不同應力狀態(tài)下的破壞形態(tài)，與普通混凝土的破壞形態(tài)相比較發(fā)現：在單軸壓縮應力狀態(tài)下，兩者破壞形態(tài)差異較大；而在雙軸應力狀態(tài)下，兩者破壞形態(tài)隨應力比的變化趨勢基本一致。
　　3、

3、獲得了高性能現代混凝土在不同應力狀態(tài)下的強度包絡圖。在單軸壓縮試驗中，該混凝土的峰值強度相較于普通混凝土增長了159.4％左右；在雙軸應力試驗中，該混凝土的強度包絡曲線與普通混凝土有很大差別，在相同的應力狀態(tài)下，高性能現代混凝土具有較強的應力比敏感性，隨著應力比的變化，該混凝土的主軸應力相較于普通混凝土變化幅度更大。
　　4、通過試驗數據擬合出高性能現代混凝土的破壞準則，并與普通混凝土經典的Kupfer準則和破壞準則進行對比，研究

4、發(fā)現普通混凝土的經典破壞準則不適用于高性能現代混凝土，進而提出了適用于高性能現代混凝土的破壞準則。
　　5、依據試驗得到的荷載、位移和應變數據，繪制出高性能現代混凝土在不同應力狀態(tài)下的的應力應變全曲線。在相同的應力狀態(tài)下，高性能現代混凝土相較于普通混凝土有更高的峰值強度，更大的極限應變和更強的初始切線剛度。
　　6、引入了經典的Ottosen非線彈性本構模型，并參照過鎮(zhèn)海教授意見對該模型加以修正。依據修正后的本構模型計算得到