| 【中文题名】 | 混凝土受压损伤本构模型研究 |
| 【英文题名】 | Research on Damage Model of Concrete under Compression |
| 【学科专业】 | 工程力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-12-7 |
| 【中关键词】 | 混凝土,围压应力比,三轴受压试验,损伤本构关系,, |
| 【英关键词】 | Concrete,Surrounding Pressure Ratio,Triaxial Compressive Experiment,Damage Constitutive Relation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑材料>非金属材料>混凝土及混凝土制品> |
| 【论文摘要】 | 近些年，人们将断裂、损伤力学引入混凝土本构关系中，试图从材料层次出发，建立一个较完善的混凝土本构关系，以真实地描述混凝土的开裂、软化、不可逆变形等特殊性能。但已有研究存在不足：工程应用背景不明确、公式参数繁杂、试验依据不足等。
混凝土受压力学性能的研究已清楚表明，混凝土裂缝的发展主要是由于骨料与砂浆的边界面粘结力不足所致，而混凝土的损伤与裂缝有着最直接的联系。根据已有试验研究，围压可以限制混凝土裂缝的开展，提高混凝土的抗压强度。虽然三轴试验较多，但是主要是针对三轴情况下混凝土的强度(破坏准则)，没有具体针对不同围压应力比下的应力—应变关系做出研究。
为此，本文结合混凝土三轴试验以及损伤力学的基本概念，进行了21个不同围压应力比σ_1∶σ_2∶σ_3=(-α)∶(-α)∶(-1)(α=0.00，0.15，0.18，0.19，0.20，0.22)作用下的单调、循环加卸载受压的常规三轴试验，初步得出了以下结论：
①在混凝土本构模型应用方面，大型商业有限元程序中使用的本构关系较简单实用，但这些软件仍是基于应力空间的本构关系，没有利用基于应变空间的塑性理论准确模拟混凝土“... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
4-5 |
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英文摘要 |
5-9 |
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1 绪论 |
9-15 |
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1.1 问题的提出和研究的意义 |
9-10 |
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1.2 混凝土损伤理论概述 |
10-13 |
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1.2.1 损伤力学的理论框架 |
10-11 |
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1.2.2 损伤的分类 |
11 |
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1.2.3 混凝土的损伤发展过程及破坏机理 |
11-12 |
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1.2.4 混凝土损伤研究发展现状及存在问题 |
12-13 |
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1.3 本文所做的工作 |
13-15 |
|
2 混凝土损伤本构理论基础及已有研究的分析 |
15-35 |
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2.1 损伤理论的热力学基础 |
15-17 |
|
2.2 基本损伤理论思想 |
17-20 |
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2.2.1 应变等价原理 |
18-19 |
|
2.2.2 能量等价原理 |
19-20 |
|
2.3 已有混凝土损伤本构模型的介绍与分析 |
20-27 |
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2.3.1 混凝土各向同性弹性损伤模型 |
20-22 |
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2.3.2 混凝土各向异性弹性损伤模型 |
22-23 |
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2.3.3 混凝土弹塑性损伤模型 |
23-25 |
|
2.3.4 混凝土随机损伤本构关系 |
25 |
|
2.3.5 已有的几种损伤模型对比分析 |
25-27 |
|
2.4 商用有限元软件中混凝土本构模型对比研究 |
27-33 |
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2.4.1 MSC.MARC |
27-29 |
|
2.4.2 ANSYS |
29-30 |
|
2.4.3 ADINA |
30-31 |
|
2.4.4 ABAQUS |
31-33 |
|
2.5 本章小结 |
33-35 |
|
3 混凝土不同围压应力比试验概况与试验结果 |
35-49 |
|
3.1 引言 |
35-36 |
|
3.2 试件制作 |
36-37 |
|
3.2.1 材料选配 |
36 |
|
3.2.2 试件形式和制作 |
36-37 |
|
3.2.3 试件用途和数量 |
37 |
|
3.3 试验方案 |
37-40 |
|
3.3.1 试验装置 |
37-38 |
|
3.3.2 单调加载情况下不同围压应力比试验 |
38-39 |
|
3.3.3 三轴循环加卸载试验 |
39-40 |
|
3.4 试验现象与试验结果 |
40-48 |
|
3.4.1 第一组T-0.00试件的试验现象与试验结果 |
40-41 |
|
3.4.2 第二组T-0.15试件的试验现象与试验结果 |
41-42 |
|
3.4.3 第三组T-0.18试件的试验现象与试验结果 |
42-43 |
|
3.4.4 第四组T-0.19试件的试验现象与试验结果 |
43-44 |
|
3.4.5 第五组T-0.20试件的试验现象与试验结果 |
44-45 |
|
3.4.6 第六组T-0.22试件的试验现象与试验结果 |
45-46 |
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3.4.7 第七组C-0.20试件的试验现象与试验结果 |
46-48 |
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3.5 本章小结 |
48-49 |
|
4 试验结果分析与讨论 |
49-58 |
|
4.1 试验基本数据的汇总 |
49-50 |
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4.2 单调加载时不同围压应力比下试验结果的分析 |
50-54 |
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4.2.1 不同围压应力比的轴向应力与应变关系的分析 |
51-54 |
|
4.2.2 不同围压应力比的轴向应力与体应变关系的分析 |
54 |
|
4.3 三轴循环加卸载试验结果分析 |
54-56 |
|
4.4 本章小结 |
56-58 |
|
5 基于试验的混凝土受压损伤本构模型 |
58-68 |
|
5.1 引言 |
58 |
|
5.2 混凝土损伤变量的确定 |
58-60 |
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5.3 基于试验的混凝土受压损伤本构模型 |
60-67 |
|
5.4 本章小结 |
67-68 |
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6 结语与展望 |
68-70 |
|
致谢 |
70-71 |
|
参考文献 |
71-74 |
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附录 |
74-75 |
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独创性声明 |
75 |
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学位论文版权使用授权书 |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.124621 |
