（弹塑性）混凝土弹塑性随机损伤本构关系研究

1、 土 木 工 程 学 报 一 年 损伤 参数 的识 别 为 了获取 模 型基本 参 数 ，作 者 进行 了一批 级 双掺 粉煤灰 和矿 粉高性 能混 凝土 的单轴受 拉 与受压 的 全 曲线试 验 ， 件 为 的 ，试 方板 ，采用 刚性试 验机 ，等应 变控制 加载 。根据试 验 结果 。利 用本 文 方 法 编 制 优 化 算 法 程 序 ，识 别 出的材料参 数 、受拉 与受剪 损伤 变量随 机场分 布参 数列 于表 表 参 数 识 别 结果 一 、 ，一 ， 一 一 一 ） （ 与二轴受 力全 曲线 的对 比分 析 根据本 文建议 模 型 ，利 用单轴 受力 时的参 数识 别 结 果

2、可 计算 凝 土二维 受力 随机损 伤本构 关 系 。这 昆 表 明 了这样 一 种 物 理 机 制 ：混 凝 土在 单 轴 受力 状 态 下 的 损 伤 与 多 轴 受 力 状 态 下 的损 伤 机 理 是 相 同 的 。 为 了验 证 这 一 机 制 ，作 者 进 行 了与 单 轴 受 力 试 件相 同 尺 寸 的 同类 高 性 能 混凝 土 的双 轴 受 压 与 拉 压 的 全 曲线试 验 。采用 刚性 试 验机 等应 变控 制 加载 ，获 取 了完整 的应 力一 变全 曲线 。利用 前 述本 构 关 系进 应 行 预 测 ，并 与 试 验 结 果进 行 了 比较 研 究 。 图 图 应

3、变 （ ） （）均值± 倍和± 倍标准差 图 理 论 曲线 与试 验 结 果 比 较 （一 ，主轴 方 向 ： （一 ） 一 ： 。 山 三 ， 氆 ， ， ， 给 出 了部 分试 件 的理 论均 值应 力 一 应变 曲线 、应 力均 值± 标准差一 变 曲线与试 验结 果 的比较 。 应 一 一 ， 三一 一 一 分 一 ： ， 应变 （ 图 理论 曲线 与 试 验 结 果 比较 （ 一 ：） 一 、 （ 一 ： 观察 图 图 的 双轴 受 压 结果 可知 ：理论 计 算 值 与试 验 结果 符 合 良好 ，试 验 值 大多 数 在 ± 倍 标 准 差

4、 的 离散 范 围之 内 ，少部 分 超 出± 标 准 差 离散 范 倍 围。 一 一 一 避 观察 图 的双轴拉 压结 果可 知 ：在受拉 和受 压方 向应力 响应 的理论 计算 值与试 验结果 基本 符合 。 双轴 强度包 络 图及 其方 差 利 用上 述本 构关 系 ，还 可 以计 算给 出二 维峰值 应 力 （ 即应力 强度 ）及其 方差 。与 试验结 果 的 比较见 图 （ 中 同时 列 出 了 、过镇 海 等 研 究者 的 图 、 第 卷 第 期 李 杰等 混凝土弹塑性随机损伤本构关系研究 ， ， ： （ ） 试验 结果 ） 。 从 图 可 见 ：多数 试验 点落 在均

5、值加 减 一倍 均方 差 之 内 。显示 了建议模 型 的合 理性 。 ， ， 【 ， ， ： ， （ ） 上 述对 比分 析表 明 ：利 用本 文 发展 的方 法 ，结合 混 凝土 单轴 受力 试验 ，能 较好 地预 测混 凝土 二轴 受压 ： ， ， 【 ， ， 和拉压 时全 过程 的应 力响 应 ，并能 反 映它们 的离 散 范 围 ，说 明 了本 文 所建 立随 机损 伤本 构关 系模 型 的合理 性 一 混凝土随机损伤力学初步研究 同济大学学报， 李杰 （ ） （ ， ： 卞 一 一 ， ， （ ） （ ： ） ） ， ： 【 【 置 上 李杰 ， 张其云 混凝土随机损伤本构关 系研

6、究进展 结 构工程师 ， （ ， 增刊 ） ： ， 、 ， 商 毒 一 ， （ ： ， ） ， 图 二 维 强度 比较 图 ， ， ： ， （ ） 【 结 语 ， ： ， （ ） ， 针 对 混凝 土材料 的特 点 ，可 以从 细观层 次 上建 立 基本损 伤 变量 的随机 模 型并考 察其 演 化规律 。将这 种 细观 层次 上 的考 察 和我们 此 前建立 的弹塑 性损 伤本 构 关 系模型 相结合 ，可 以建 立 起一般 的混凝 土多 轴 弹塑 【 ， ， ， （ ： ） ， ， ： ， （ ） 性 随 机 损 伤 本 构 模 型 。本 文基 于损 伤 能 释 放 率 的研 究 。提 出

7、 了能量 等效应 变 的概念 。在 此基 础上 ，得 到 了多 轴 受 力 状 态 下 主方 向 应 力 的均 值 描 述 和 方 差 描 述。 ， ， （ ） ， ： 相对 于确定 性 弹塑性 损 伤本构 关 系模 型 ，基 于细 ， 观损 伤物 理模 型和 随机 场理 论建 立 的随机损 伤 本构 关 系不 仅在 细观 层次 上 的损伤 演化 规律 具有 明确 物理 意 ， ， ： ， （ ） 义 。而且 宏观 上 的应力 预测 值也 与试 验结 果吻 合 ，且 能反 映混 凝土 力学 特征 在本 质上 的离 散性 。同时 ，模 型 的数值 计算 也较 为简便 。实现 了从 单轴 损伤 本

8、构 关 系 到多轴 损伤本 构 关 系的研 究构 想 。 参 考 文 献 李杰， 张其 云混凝土随机损伤本构关系 同济大学 学报 ， （ ： ， ） （ ， ， ， ） ） （ ： （ ） 张其 云 混凝 土随机损 伤本 构关 系研究 上海 ： 同济 大 学 ， （ 【 ， ） （ ） ： ， ， ： ， ： ， （ ） ， ， ， ， ， ， 土 木 工 程 学 报 究 上海： 同济大学， 年 ， 一 ， ， 一 （ ） ， 】 ， ： 李杰， 吴建营 混凝 土弹塑性 损伤本构模 型研究 土 木 工 程 学 报 ， （ ） （ ， ， ： 李杰， 陈建兵 随机动力系统 中的广义密度演 化方程

9、 自然科学进展 ， （ ） ， ： 李 杰随机 结构 系统 分析与建模 北京： 科学 出 版社， （ ） ） ： （ ） ， 李杰 ， 晓丹 ， 任 杨卫 忠 混凝土 二维本构 关系试 验研究 土 木 工 程 学 报 ， ， （ ） （ ， ： ， 一 ， ， （ ） ： ， （ ） （ ） 、 ： ） ， 【 ， （ ） 混凝土弹塑性随机损伤本构关 系理论与试验研 杨卫忠 李 杰 （ 一 ，博士 ，教授 。主要从 事混凝土结构 、生命线工程抗震 、随机力学与结构可靠度 等方面的研究工作 。 ） 杨卫忠 （ ） 一 ，博士 ，讲师。主要从事混凝 土结构的研究 与教学工作。 （ 上接 第 页） 赵习金 ， 云， 卢芳 王悟 ， 入射波整形技术 的实验和理论 等 ： ， （ ） ） 研究 高压 物理学 报 ， （ ） （ ， ： ， ， ， 骨料对混凝 土材 料冲击压缩行 为的影 王道荣 ，胡时胜 响 实验 力学 ， （ ） （ ， ， ： ， ， （ ） （ ） ： ） ， （ ） （ ） ： ） ， ， （） ： 【 。 （ ： 。 ） 余 同希 ， 国兴 卢 材料 与结 构的能量 吸收 ： 耐撞性 包装 安全 防护 北京 ： 化学工业 出版社 ，