高應(yīng)變狀態(tài)下混凝土累積損傷本構(gòu)規(guī)律研究.pdf

1、現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理論充分利用了結(jié)構(gòu)在保持豎向承載力前提下的屈服后變形能力及塑性耗能能力，這使得結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的非彈性動(dòng)力反應(yīng)表現(xiàn)為一個(gè)使各個(gè)構(gòu)件以不同程度進(jìn)入構(gòu)件屈服后狀態(tài)的多次正反向交替隨機(jī)變形歷程。為了較準(zhǔn)確模擬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的這種動(dòng)力反應(yīng)，國內(nèi)外研究界在近20年內(nèi)逐步探索了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在這種反應(yīng)過程中的滯回特征以及鋼材和混凝土在不同應(yīng)變狀態(tài)下的多次重復(fù)受力本構(gòu)模型和損傷累積規(guī)律。混凝土在偏高應(yīng)變狀態(tài)下的損傷累積特征，或稱低周疲勞特

2、征，雖與多年來研究的混凝土在一般工作應(yīng)力狀態(tài)下的高周疲勞特征有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，但至今仍未見有對(duì)混凝土高應(yīng)變低周疲勞性能的較系統(tǒng)的研究成果報(bào)道。 同時(shí)高周疲勞問題研究中使用的在設(shè)定的力或應(yīng)力的上下界限之間重復(fù)受力的試驗(yàn)方法（定應(yīng)力幅或變應(yīng)力幅）已無法用于混凝土高應(yīng)變低周疲勞性能的試驗(yàn)研究。因此，從應(yīng)變?cè)龃蟮浇咏鼘?duì)應(yīng)于峰值應(yīng)力的應(yīng)變?chǔ)?時(shí)起，看來就已經(jīng)有必要改用在設(shè)定的應(yīng)變界限之間重復(fù)受力的試驗(yàn)方法（定應(yīng)變幅或變應(yīng)變幅）。為此，本

3、文改用在設(shè)定的應(yīng)變界限之間重復(fù)受力的試驗(yàn)方法，完成了中等強(qiáng)度混凝土在以不同程度超過ε0（ε0為與峰值應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變）的定壓應(yīng)變上限條件下的等應(yīng)變幅多次循環(huán)加載試驗(yàn)和混凝土在逐步增大壓應(yīng)變上限條件下的變壓應(yīng)變幅多次循環(huán)加載試驗(yàn)，獲得了疲勞試件在不同的等應(yīng)變幅和變應(yīng)變幅加載工況下達(dá)到不同損傷狀態(tài)時(shí)完備的循環(huán)應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線數(shù)據(jù)和試件的初始靜載軸壓應(yīng)力－應(yīng)變曲線，以及在循環(huán)至一定周數(shù)后有損試件再加載軸壓破壞時(shí)的應(yīng)力－應(yīng)變曲線。同時(shí)研究了混凝

4、土材料在循環(huán)加載過程中的疲勞應(yīng)力、單周割線剛度、單周最大應(yīng)變和單周滯回能以及損傷過程中特征狀態(tài)點(diǎn)等幾方面的性能劣化規(guī)律。 本文在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過對(duì)以往假定的混凝土卸載-再加載本構(gòu)模型作出重要調(diào)整，以反映加載歷史對(duì)混凝土在滯回過程中的強(qiáng)度、剛度退化和滯回耗能的影響，提出了適用于混凝土材料在任意加載模式下的本構(gòu)模型，同時(shí)編制了與該模型對(duì)應(yīng)的混凝土材料應(yīng)力-應(yīng)變反應(yīng)分析程序，對(duì)本文所進(jìn)行的兩類循環(huán)加載試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比模擬分析，初步