混凝土双轴压-压细观统计损伤本构模型

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1、第45卷第6期四川大学学报(工程科学版)Vol．45No．62013年11月JOUＲNALOFSICHUANUNIVEＲSITY(ENGINEEＲINGSCIENCEEDITION)Nov．2013文章编号:1009-3087(2013)06-0074-08混凝土双轴压－压细观统计损伤本构模型1123白卫峰，管俊峰，崔莹，陈健云(1．华北水利水电大学水利学院，河南郑州450011;2．黄河勘测规划设计有限公司，河

2、南郑州450003;3．大连理工大学建设工程学院，辽宁大连116024)摘要:细观损伤机制对混凝土材料宏观力学性能产生重要的影响。基于细观统计损伤理论及宏观试验现象，建立了混凝土双轴压－压细观统计损伤本构模型。考虑断裂、屈服2种细观损伤因素，损伤演化过程由主方向的压应变驱动;引入等效传递拉损伤应变的概念，受压方向的压损伤由侧向拉损伤应变控制。采用该模型对双轴压－压应变比例加载路径下应力－应变曲线形成的包络面进行了预测，提取出双轴压－压强度包络线;从双轴强度、变形特性、包络面形状等角度对材料的双轴压缩损伤机

3、制进行探讨。结果表明:该模型能够有效模拟双轴压－压加载情况下混凝土材料宏观力学行为，能够揭示细观损伤演化机制;细观屈服损伤模式在材料变形破坏过程中起到决定性作用，将整个变形过程分为统计均匀损伤及局部破坏2个阶段;区分峰值应力状态和局部破坏的临界状态，建议后者作为本构模型的最终破坏点。关键词:混凝土;双轴压缩;细观统计损伤;本构模型;应力－应变曲线中图分类号:O319．56文献标志码:AStatisticalDamageConstitutiveModelforConcreteUnderBiaxialComp

4、ression1123BAIWei-feng，GUANJun-feng，CUIYing，CHENJian-yun(1．WaterＲesourcesDept．，NorthChinaUniv．ofWaterＲesourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China;2．YellowＲiverEng．ConsultingCo．，Ltd．，Zhengzhou450003，China;3．FacultyofInfrastructureEng．，DalianUniv．ofTechn

5、ol．，Dalian116024，China)Abstract:Microscopicdamagemechanismhasanimportantimpactonthemacroscopicmechanicalpropertiesofconcretematerials．Basedonthestatisticaldamagetheoryandtheexperimentalphenomena，astatisticaldamageconstitutivemodelforconcreteunderbiaxi-alc

6、ompressionwasproposed，inwhichtwomicroscopicdamagemodes，ruptureandyield，wereconsidered．Thewholedamageevolutionprocesswasdrivenbytheprincipalcompressivestrain．Theconceptof“equivalenttransfertensiledamagestrain”wasintroduced，andthecompressivedamageinpressdir

7、ectionwascontrolledbythelateraltensiledamagestrain．Bythismodel，theenvelopecomposedofthestress-straincurvesunderbiaxialcompressiveproportionalloadpathwaspredicted．Furthermore，thestrengthenvelopewasob-tained．Thedamagemechanismofconcreteunderbiaxialcompressi

8、onwasdiscussedfromtheviewpointsofbiaxialstrength，deforma-tionpropertiesandtheenvelopeshape．Theresultsshowedthatitcanaccuratelyreflectandpredicttheconstitutivebehaviorofconcreteunderbiaxialcompression，andrevealthemic