基于弹塑性损伤理论的水泥稳定碎石基层开裂的数值模拟研究

沥青路面水泥稳定碎石基层的开裂是一个非常复杂的问题,决定了路面结构的开裂程度。水泥稳定级配碎石作为一种典型的准脆性材料,在拉伸载荷的作用下表现出准脆性力学特性,但是在受压或围压较高时表现出塑性损伤特征。基于弹塑性损伤理论对沥青路面基层进行理论分析,并应用ABAQUS软件,对水泥稳定碎石基层裂缝的数值模拟进行研究,并分析使用初期基层的开裂规律和影响因素。结果表明,在干缩和温缩的耦合作用下,基层会出现间距约为45m的横向裂缝;温缩作用对基层会造成一定程度的损害,但不会导致横向裂缝。

基于非局部增强塑性损伤微平面模型的装配式梁柱节点力学性能研究

装配式结构梁柱节点是影响结构力学性能的关键部位,为深入全面地探究其非线性力学行为,基于非局部增强塑性损伤微平面模型,运用ANSYS有限元程序,考虑新旧混凝土结合面等构造措施,建立精细化有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了所建有限元模型的可靠性。并以后浇区混凝土强度等级、轴压比、梁上部纵筋配筋率为参数,考察其对装配式节点承载力及延性的影响。结果表明:节点承载力随后浇区混凝土强度等级、轴压比、梁上部纵筋配筋率的增大而增大;节点延性随后浇区混凝土强度等级、梁上部纵筋配筋率的增大而增大,轴压比则对其影响较小。为装配式结构梁柱节点的设计和应用提供了理论依据和参考。

基于最小耗能原理的黏弹塑性损伤模型

在基于"应变等效假定"和"余应变能等效假定"两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-塑性材料积累应变强弱化速率的非线性演化发展方程,建立了两个不同的黏弹塑性损伤模型(A和B),并进行了试验验证。作为算例,最后运用黏塑性损伤模型A,对地震荷载作用下建于岩石基础上的某混凝土重力坝的动力损伤问题进行了分析,结果表明该模型应用于混凝土重力坝的动力损伤分析是可行的。

基于损伤本构的齿轮疲劳模型

在损伤本构模型基础上,依据Lemaitre-Chaboche塑性损伤理论,建立了一种新的齿轮材料疲劳损伤模型,导出了齿轮材料的疲劳寿命理论方程,结果表明基于损伤本构的疲劳损伤模型正确反映了材料属性、三轴应力比、应力幅值水平对疲劳寿命的影响,而且给出了这种新的理论疲劳理论模型算例验证,分析了该模型与传统名义应力S-N曲线形式的统一性,为预测齿轮材料的寿命提供了一种新的途径。

舶舶撞击荷载作用下桥梁桩基复合体系动力损伤特性分析

基于混凝土塑性动力损伤理论,利用ABAQUS三维非线性动力有限元法,对船舶撞击荷载作用下,桥梁桩基复合承载体系动力响应及损伤特性进行分析研究。研究表明:船桥撞击力随撞击速度增大呈线性增长,撞击角度对撞击力显著影响,撞击角度越大,撞击力峰值显著降低。桩身位移与弯矩值均随船舶撞击速度的增大而增大,桩身最大位移和最大弯矩值并非发生在撞击点处,而是在撞击点以下某一位置,具体位置取决于桩顶与桥面结构之间的约束程度。船桥碰撞荷载作用下桥梁桩基复合体系的动力损伤以拉伸损伤为主,压缩损伤区域相对较少。桥梁结构设计时应重点加强桩基与桥面结构的联结刚度,适当提高桩基配筋率,以提高桥梁桩基复合体系抗撞击能力。

Embankment deformation analyzed by elastoplastic damage model coupling consolidation theory

The deformation, of embankment has serious influences on neighboring structure and infrastructure. A trial embankment is reanalyzed by elastoplastic damage model coupling Blot＇ s consolidation theory. With the increase in time of loading, the damage accumulation becomes larger. Under the centre and toe of embankment, damage becomes serious. Under the centre of embankment, vertical damage values are bigger than horizontal ones. Under the toe of embankment, horizontal damage values are bigger than vertical ones.