考慮約束作用及率相關的混凝土單軸塑性損傷本構模型.pdf

1、在大型復雜混凝土結構非線性分析中,混凝土材料的本構模型占據著重要的地位?；炷敛牧显诤奢d作用下,將產生不可恢復的塑性變形,同時伴隨著損傷發(fā)展。為了提高混凝土結構非線性分析的精度,本文考慮塑性變形與損傷的耦合關系,完善了單軸混凝土的塑性損傷本構模型,并研究約束作用及不同應變率對混凝土損傷過程的影響,分別建立了約束混凝土和率相關混凝土的單軸塑性損傷本構模型。具體內容如下:
　　首先基于不可逆熱力學理論及連續(xù)介質損傷力學理論,建立混凝土

2、材料塑性損傷本構方程的基本形式,通過內變量函數的方法確定材料塑性Helmholtz自由能表達式,考慮塑性變形與損傷變量的耦合關系,通過建立損傷能量釋放率與損傷變量的關系,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系,從而建立完整的單軸受力下混凝土的塑性損傷本構模型。通過與單調、往復荷載作用下混凝土的試驗結果對比分析,驗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混凝

3、土損傷行為的影響,引入損傷約束因子來綜合體現在約束作用下不同物理量對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,并給出相應的塑性變形關系,建立了約束混凝土的單軸塑性損傷本構模型。通過與單軸荷載作用下約束混凝土的試驗結果對比分析,驗證了所建模型的有效性,結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關系。
　　最后,將所建的塑性損傷模型推廣至率相關混凝土,考慮不同應變率對單軸受力下混凝土本