基于能量法的混凝土损伤断裂耦合分析

混凝土结构的破坏过程,实际上是损伤和断裂交织发展的耦合过程,其实质是材料的逐渐弱化,并伴随着能量的耗散,从能量平衡的角度判定混凝土裂缝的稳定性是一个常用的方法.结合断裂力学和损伤力学,针对I型张开型裂缝,推导了裂缝尖端附近损伤断裂耦合参数——损伤型能量释放率计算公式.基于线性渐进叠加假定,采用数值计算的方法模拟了4种不同尺寸三点弯曲梁试件的断裂破坏过程,并通过计算得到了断裂能量释放率、损伤能量释放率和损伤断裂能量释放率.通过对断裂能量释放率、损伤能量释放率和损伤断裂能量释放率随裂缝扩展变化规律的对比分析,给出了裂缝失稳扩展时对应的损伤断裂能量释放率.