基于能量损失理论的混凝土受压损伤本构模型

在Najar损伤理论基础上,基于《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010),提出一种新型的混凝土单轴受压损伤本构模型,得到混凝土单轴受压损伤的计算公式和演变方程,可更好地描述没有简化的混凝土单轴受压过程中的损伤状况.给出常用强度等级的混凝土受压损伤本构曲线和损伤变量方程,对比分析不同强度等级混凝土的损伤曲线.应用软件ABAQUS,建立一个矩形钢筋混凝土筒体剪力墙模型,绘制模型结构的极限承载力骨架曲线.拟合对比分析,建立材料损伤和结构破坏的宏观近似关系,证明了假定是合理的.该本构模型具有参数少、简单实用和精度较高等优点,利用此方法可以有效解决混凝土受压损伤的仿真分析.

基于Najar能量法的混凝土分形损伤本构模型研究

混凝土损伤模型的研究,实质上是研究损伤变量对混凝土材料本构关系的影响。在外界因素作用下,材料的累积变形引起结构内部损伤的发展,最终将产生宏观裂缝直至破坏。在混凝土损伤破坏过程中,"凹凸无序"的断裂面和"杂乱无章"的裂缝是对混凝土宏观力学性能离散化、非线性、随机性的最直接的体现和表征。基于断裂面和裂缝的分形特性,得到了分形应力、分形应变的基本概念,使之能更为准确地描述混凝土的宏观力学性能。通过Najar能量损伤理论,利用分形应力与表观应力、多重分形应变与表观应变之间的关系,推导得出了混凝土分形损伤本构模型,重新定义了Weibull概率分布的混凝土损伤扩展规律,得到了基于压缩变形分形特性的损伤演化方程。

基于能量耗散的多轴应力状态下混凝土损伤模型

针对多轴应力状态下的混凝土损伤问题,假设损伤在主应力空间是正交各向异性的,选用Ottosen四参数破坏准则来确定多轴应力状态下混凝土破坏的极限应力,确定强度提高系数,结合Saenz提出的典型单轴本构模型建立等效单轴本构模型.根据Najar损伤理论,定义了综合损伤变量D,从能量耗散的角度提出一种用于多轴应力状态下的混凝土损伤模型.在计算损伤时采用精度较高的高斯积分法,通过对3种不同的三轴比例加载下损伤的研究,初步验证了模型的有效性,且模型形式简单,精度高,便于应用.

基于损伤塑性模型的开孔板剪力键混凝土损伤因子取值方法探索

文章以现行混凝土规范的应力应变关系为基础,基于Sidoroff能量等效原理,推导出计算混凝土损伤因子的取值公式。对同一问题描述分别采用图解法、Mander法、Najar损伤理论法和张劲公式法进行计算,将其结果对比以验证该方法的正确性,并分析其他各方法的适用性及存在的问题。用某大跨悬索桥锚碇试验的部分试件模拟分析,验证该方法所得计算参数在局部受力复杂的混凝土结构分析的可靠性。结果表明:该损伤因子的取值方法是正确的,与其他取值方法对比而言具有明显的简便性,用该方法所确定的参数对受力复杂的混凝土部件的模拟分析也是可靠的。