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《混凝土動力損傷本構關系基研理論和應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、萬方數據第38卷第5期206年5月哈爾濱工業(yè)大學學報JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYV01.38N0.5Mav2006混凝土動力損傷本構關系的基礎理論及應用杜榮強,林皋(大連理工大學土木水利學院,遼寧大連116024,E-mail:lon鵲d@163)摘要:概括了建立混凝土動力損傷本構模型的基礎理論,簡述了應用這些基本理論在建立混凝土動損傷本構方面的應用,對相關研究的特點和不足做了分析,為進一步建立科學合理實用的混凝土動損傷本構提供較全面的理論總結和前瞻性啟發(fā),對相關理論的發(fā)展趨勢做了展望,為這方面的工作提供指導.關鍵詞:混凝土;動力損傷本構模型;連續(xù)
2、介質力學;熱力學中圖分類號:Tu528.01;0346.5文獻標識碼:A文章編號:0367—6234(2006)05—0746—06Fundamentalss岫marizingandpre訂e耐ngforconcretedyn鋤icdamageconstitutiVemodelDURong—qiang,LINGao(school0fcjvilandHydraulicEn西ne蒯ng,D蛐anuniversityofTechn0109y,Daljan116024,cbina,E—mail:l伽gqd@163)Abstract:Keytheoriesandappmachesonestablish
3、ingdynamicdamageconstitutiVemodelforconcreteareoutlined,whichjncludecontinuummechanics,damagemechanics,clasSicplasticitymechanics,continuumthe珊odynamicscontainingintemalvariabletheory,micr0一mesomechanicsandendochmnictheory.Constmc—tingscientificandreasonabledynamicdamagemodelf矗concreterequiresknowi
4、ngthosetheorieswell.BriefdescriptionhasbeenmadeonapplicationsandtheirchaI.actedsticsaswellasshoItcomings.Then.endsf.orthesestudiesarepreviewed.Keywords:concrete;dynamicdamageconstitutivemodel;continuummechanics;the珊odynamics大量的試驗和研究表明:混凝土是率敏感材料,其強度、彈性模量和韌性(脆性)等力學性質都和加載速率相關.在地震、撞擊、爆炸等不同性質動態(tài)荷載作用下,混凝土
5、表現(xiàn)出不同的特性¨‘4J.但是在工程實踐中,這種差異常常被不恰當地、甚至過分地予以簡化.例如,在我國現(xiàn)行水工建筑物抗震設計規(guī)范中就規(guī)定地震作用下混凝土大壩的動態(tài)強度和動態(tài)彈性模量的標準值可較其靜態(tài)標準值提高30%.顯然,由于對混凝土動態(tài)力學特性的簡化,不區(qū)分大壩的具體結構特點(如材料分區(qū)等)和振動特性,也不考慮地震波的特點,將會不能真實地反映結構在地震作用下的實際工作情況.混凝土動力特性研究的一個重要收稿日期:2004一08—25.基金項目:國家自然科學基金重點資助項目(50139010).作者簡介:杜榮強(1973一),男,博士研究生;林皋(1929一),男,教授,博士生導師,中國科學院院
6、士.方面是混凝土損傷.對混凝土動態(tài)應力一應變關系的研究表明,在彈性階段混凝土的率性影響并不明顯,但是在臨近破壞階段,混凝土的率性影響就起著非常重要的作用"J.所以,結構動態(tài)特性的研究常常需要和混凝土的損傷研究結合進行.這能反映混凝土的軟化和強度下降∞J,為混凝土結構的靜動破壞分析提供了和斷裂力學不同的思路,并吸引著將損傷和斷裂結合以更好地考慮混凝土結構破壞的相關研究.在實驗和實踐基礎上,已建立起了含率因素的動態(tài)本構關系如粘彈性模型、過應力模型、擬線性模型和粘塑性模型‘7叫1以及基于非平衡不可逆熱力學過程和內變量理論的本構模型等¨0。.經發(fā)展,已有一些混凝土動力分析率型本構模型得到應用¨卜12
7、J.然而,這些模型均沒有考慮損傷因素,因此,需要相應的工作將之引申到既能描述動力性質,又可以體現(xiàn)損傷因素的方面來.在這方面,萬方數據第5期杜榮強,等:混凝土動力損傷本構關系的基礎理論及應用李慶斌等¨3—71和劉軍‘181分別根據實驗資料做了有成效的工作,建議了描述混凝土動力損傷的本構關系并作了相關的試驗分析.鑒于混凝土動力損傷本構模型理論尚不系統(tǒng),本文不就混凝土的材料、結構試驗方面做較多論述,而著重于概括這方