混凝土损伤本构模型研究评述

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第29r卷第2期Vo1．29No．22007年4月Apr．2007混凝土损伤本构模型研究评述于海祥，武建华，李强(重庆大学土木工程学院，重庆400045)摘要：现有混凝土本构关系主要是基于成熟的经典弹塑性模型所建立的，弹塑性模型在数学3：--~4严格，但是与混凝土材料破坏机理不协调，各国学者针对混凝土这类特殊多相复合材料提出了很多基于不可逆热力学理论的损伤本构模型。系统综述了混凝土损伤本构研究的成果，在分析了各个有代表意义的混凝土损伤本构模型基础

2、之上，对比研究了各个模型的特点及各自适用范围，通过总结前人成果，为损伤本构模型研究提供了思路。关键词：混凝土；损伤力学；本构关系中图分类号：TU528．01文献标识码：A文章编号：1006—7329(2007)02—0068—05AReviewofConcreteDamageConstitutiveModelsYUHai—xiang，WUJian—hua，LI—Qiang(CollegeofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，P．R．China)Abstrac

3、t：Theexistingconstitutivemodelsofconcretearemainlybasedontheframeworkoftheclassicelastic——plasticmodelswhicharerigorousonmathematics，butnotcoordinatedwiththefailuremechanismofcon—crete．Researchersofdifferentcountriesproposedvariouskindsofdamageconstitutivemodelsbased

4、ontheir-reversiblethermodynamicstheorytodescribethedamagebehaviorofconcrete．Thispaperpresentsareviewofdifferentmodelsforconcrete，analyzesthecharacteristicsofeachrepresentativemodelandstudiesthescopeoftheirapplication．Onthebasisofthereviewofexistingconcretedamagemodel

5、s，somenewmethodscanbepro-videdforfurtherresearchondamageconstitutivemodels．Keywords：concrete；damagemechanics；constitutivemodel随着混凝土应用于核电站安全壳、海洋采油平台“塑性变形”在混凝土非弹性变形中所占比例很小。混等结构，荷载作用及结构形式越来越复杂，对这类结构凝土的非线性应力一应变特性主要是由微裂缝的产生而言，建立合理的混凝土本构模型及相应的破坏准则和集结所引起的。考虑到这个劣化过程，仅仅用塑性成为影

6、响分析结果准确性的最根本的因素。近3O年理论不能真实地反映材料的本构特性，而连续介质损以来，出现的混凝土非线性本构模型主要有：非线性弹伤力学(CDM)理论在发展这种材料的本构关系中提性模型、弹塑性模型、断裂力学模型、内蕴时间模型以供了新的理论框架。从物理意义来看损伤力学是比较及作为断裂力学模型重要补充的损伤力学模型。但现适合用来描述混凝土材料的本构关系的。在应用较多的混凝土本构关系主要是移植了成熟的经1损伤力学理论框架简介典弹塑性模型所建立的，弹塑性模型在数学上较严格，但是与混凝土材料破坏机理不协调。大量研究表以连续介质力学与不

7、可逆热力学为基础的连续介明[1，混凝土的破坏过程是各种尺度损伤(微孔洞、质损伤力学把连续介质的微缺陷理解为连续的“损伤微裂缝)的演化、发展和累积所造成的，很少涉及诸如场”变量，并假定损伤的能量耗散过程满足不可逆热力晶格位错等微观尺度上的组成结构变化，在荷载尚未学定律，利用连续介质力学的“唯象学”方法研究微缺达到可使混凝土材料组分发生屈服或塑性流动之前，陷(损伤)的发展及其对材料力学性质的影响。损伤理混凝土作为整体已经完全破坏了，所以经典意义上的论的研究重点是：定义合理的损伤变量；建立材料损伤*收稿日期：2006—11—28作者简

8、介：于海祥(1980一)，男，山东昌乐人，博士生，主要从事结构工程及工程力学研究。维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第2期于海祥，等：混凝土损伤本构模型研究评述69本构方程；探讨损伤的演化规律；寻求测量损伤程度的