冻融循环下轴心受压砖砌体损伤本构关系模型

基于损伤力学理论和应变等价原理,将冻融循环下轴心受压(砖)砌体损伤等效为砌体冻融损伤和轴心受压损伤的非线性耦合,推导了砌体冻融损伤和轴心受压损伤演化方程,获得了冻融循环下轴心受压砌体损伤演化方程,建立了冻融循环下轴心受压砌体损伤本构关系模型.利用冻融循环后砌体轴心受压试验数据验证所建立模型的合理性.结果表明:所建立的冻融循环下轴心受压砌体损伤本构关系模型能很好地拟合冻融循环后砌体轴心受压试验数据.该模型可为寒冷地区在役砌体结构有限元模拟及耐久性评估提供理论基础.

考虑锈蚀影响的拉索状态UL列式分析法

针对拉索在服役期间经常出现的钢丝锈蚀及索力松弛病害现象,通过求解拉索微分方程边值问题及讨论索的收敛迭代解,引入Lemaitre的疲劳损伤应变等价原理和几何损伤理论,提出了在工程中拉索的锈蚀程度可通过适当折减拉索材料的弹性模量来表征,在此基础上,建立了计入拉索锈蚀和索力松弛影响的拉索状态UL列式分析方法,并成功运用到实际工程的拉索状态分析中。研究和工程实践表明拉索的锈蚀和索力松弛在服役期间拉索结构状态分析中不容忽视。所提供的方法,考虑了拉索锈蚀及索力松弛病害影响,为大跨度斜拉桥服役期间拉索状态较为精确的非线性分析提供了重要依据。

冻融红砂岩物理力学性质损伤演化试验研究

为了探究冻融循环过程对红砂岩试样力学特性的劣化及原因,对饱水红砂岩试样进行冻融循环试验及不同冻融次数下的单轴压缩试验,分析了冻融过程对岩石物理力性质的影响规律。研究表明:红砂岩在冻融过程中出现了裂纹、颗粒脱落、片落3种劣化模式;冻融过程中,在未经强制饱水的情况下,岩石质量增加;随着冻融循环次数的增长,岩石的饱水质量、孔隙率持续增加,岩石的纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量持续降低,岩石由脆性破坏向延性破坏转变。通过定义损伤变量,根据应变等价原理建立了冻融损伤模型,该模型的优点是以无损检测方式测得相关岩石参数,可以较准确地预测岩石经过不同冻融次数后的单轴抗压强度。

应力三维度在层裂中的应用初探

探讨了应力三维度用于层裂分析的必要性和可能性。结合体胞模型的尺寸无关性特征,讨论了高应变率下高应力三维度对孔洞扩展影响的数值模拟方法。在此基础上,对轴对称体胞在不同的应力三维度下孔洞扩展进行了数值模拟。结果表明:宏观定义的等效应力-等效应变关系、孔洞体积分数与球应力关系不存在单值对应关系,它与应力三维度密切相关,因而,以应变等价原理为基石构建的含损伤本构或者状态方程在推广到其它应力状态时存在一定的局限,特别是以空心球模型在球对称应力加载下获得的含损伤本构和状态方程不能用于其它非球对称应力状态下的损伤演化。