混凝土受压损伤本构模型及其数值验证

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第5期(总第271期)混凝土理论研究Number5in2012(TotalNo．271)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2012．05．013混凝土受压损伤本构模型及其数值验证薛志成’，马强’，杨璐。裴强。(1．黑龙江科技学院建筑工程学院，黑龙江哈尔滨150027；2．沈阳工业大学建筑工程学院，辽宁沈阳110023；3．大连大学土木工程技术研究与开发中心，辽宁大连116622)摘要：利用能量

2、等效假设，结合混凝土结构设计规范中的混凝土受压本构关系，引入标量形式的损伤变量，提出了新的混凝土损伤模型，以用于混凝土结构的损伤分析。新的损伤演化方程中的材料参数值完全由试验标定；以单边切口混凝土梁的四点剪切加载为例，在ABAQUS有限元分析软件中采用该模型进行结构损伤分析，结果表明，模型损伤演化结果符合数字散斑试验结果趋势，说明该损伤模型用于混凝土结构损伤分析是可行的。关键词：混凝土；损伤本构模型；能量等效假设；数值验证中图分类号：TU528．O1文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)05—00

3、41—03Compressiondamageconstitutivemodelofconcreteanditsnumericalverification舢Zhi—cheng~,MAQiang’．YANGLu2,PEIQiang(1．SchoolofCivilEngineering，HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin150027，China；2．SchoolofArchitectureandCivilEngineering，ShenyangUn!ve

4、rsityofTechnology，Shengyang110023，China3．TheR&DCenteroftheCivilEngineeringTechnology，DalianUniversity，Dalian116622，China)Abstract：Usingtheenergyequivalenthypothesis，combiningthecompressionconstitutivemodeofconcretematerialinthecodefordesignofconcrctcstructure

5、，thescalarformofdamagevariableisintroductedandanewconcre~damagemodelisproposedSOastousefordamageanaly-sisinconcretestructures．Inordertotheunilateralincisionconcretebeamswithafour-pointshearloading，forexample，thismodelisdevelopedforstructuraldamageanalysisinth

6、eABAQUSfiniteelementsoffwre．Theresultsshowthatthemodeldamageevolutionresultsaccordthetenden·cyofdigitalspeckletestresults．Itmeansthatthedamagemodelforconcretestructuraldamage．analysisisfeasible．KeyWOrds：concrete：damageconstitutivemodel：energyequivalenthypothe

7、sis；numericalverificationO引言1损伤本构模型建立混凝土是一种非匀质的准脆性材料，其失效过程是内部微1．1能量等效假设孔洞、微裂纹等不断萌生、扩展、汇集与贯通的过程[1】，因此其破根据能量等效假设嘲，即受损材料的弹性余能和无损材料坏过程十分复杂，适用于损伤力学理论来描述。工程中常用的损的弹性余能在形式上相同，对受损弹脆性材料，其应力一应变关伤模型是Bazant．P~audier-Cabot模型翻和deBorst模型【3]。在前系可用虚拟的无损状态下的应力一应变关系替代，但要同时用一种模型中

8、，损伤和塑性应变是全量形式的，也就是说没有增有效应力和有效应变分别替换真实应力0v和真实应变8，即：量形式损伤演化和塑性应变的演化，是不耦合的；在后一种损矛钮(1)伤模型中，损伤演化率是基于等效应力准则，而且没有基于应式中：——无损材料的弹性模量。变强度准则的资料可以利用，因此，基于损伤应变的损伤模型1．2损伤变量方程及其演化方程的建立需要额外的试验，从这一点考虑，基于等