混凝土徐变损伤模型

1混凝土土徐变变损伤伤模型型2主要内内容混凝土土徐变变概述述非线性性徐变变的本本构方方程徐变损损伤的的演变变规律律3混凝土土徐变变——指混凝凝土在在长期期应力力作用用下,其应变变随时时间而而持续续增长长的特特性。。从细观观角度度看,徐变是是混凝凝土在在持续续荷载载作用用下,材料中中微裂裂纹的的数量量和长长度增增加、、扩展展,从而导导致材材料劣劣化的的过程程。徐变定定义混凝土土徐变变概述述4混凝土土硬结结以后后,骨料间间的水水泥浆浆中部部分尚尚未转转化为为结晶晶体的的水泥泥凝胶胶体向向水泥泥结晶晶体转转化时时，应应力重重分布布的结结果。。混凝土土内部部微裂裂缝在在荷载载长期期作用用下不不断发发展和和增加加,从而导导致徐徐变的的增加加。徐变原原因混凝土土徐变变概述述5低应力力作用用下——线性徐徐变；；高应力力作用用下——非线性性徐变变。徐变类类型应力水水平低低于长长期强强度——试件一一般不不发生生徐变变破坏坏。（））应力水水平高高于长长期强强度——试件一一般很很快破破坏。。（））混凝土土徐变变概述述6等应力力徐变变曲线线等时应应力应应变曲曲线徐变速速率和和试件件所承承受的的应力力水平平成成正比比；当应力力水平平大于于50%,应力应应变不不再保持线线性关关系。。并随随着持持荷时时间的的增加加,应力应应变之之间的的非线线性程程度越越来越越高。。混凝土土徐变变概述述7徐变曲曲线类类似于于金属属蠕变变的三三个阶阶段：：初始蠕蠕变,应变随随时间间延续续而增增加，，增加加的速速度逐逐渐减减慢；稳态蠕蠕变，，应变变随时时间延延续而而匀速速增加加；加速蠕蠕变，，应变变随时时间延延续而而加速速增加加,直达破破裂点点。应力水水平0.83时的徐徐变曲曲线混凝土土徐变变概述述8非线性性徐变变的本本构方方程损伤变变量的的选取取假设：：①混混凝土土是均均质、、弹性性和各各向同同性的的；②徐变变损伤伤是各各向同同性的的。因此，，损伤伤变量量取标标量D。对于和和时间间相关关的应应力，，有效效应力力相应应地为为：9非线性性徐变变的本本构方方程弹性徐徐变耦耦合损损伤的的徐变变损伤伤本构构方程程其中，，是是龄期期下下的徐徐变度度。弹性徐徐变理理论应变等等效假假设10徐变损损伤的的演变变规律律总损伤伤——加载时时的瞬瞬时损损伤和和徐变变过程程中的的损伤伤之和和。徐变损损伤——界面裂裂缝的的损伤伤和和砂浆浆裂缝缝损伤伤。。时，很很小，，可以以忽略略；时，假假设和和互互不不耦合合。一般地地，设设11徐变损损伤的的演变变规律律徐变变最最终终处处于于稳稳定定阶阶段段，，对对于于给给定定的的常常应应力力，，徐徐变变速速率率和和损损伤伤值值都都趋趋于于定定值值。。。损伤伤变变化化率率关关于于损损伤伤是是衰衰减减的的，，并并可可认认为为是是损损伤伤和和应应力力的的显显函函数数。。12徐变变损损伤伤的的演演变变规规律律边界界条条件件：：边值值问问题题的的解解:式中中，，是是在在常常应应力力下下界界面面裂裂缝缝损损伤伤的的最最大大值值。。13徐变变损损伤伤的的演演变变规规律律由于于，，损损伤伤变变化化率率不不再再趋趋于于定定值值，，损损伤伤值值随随时时间间的的增增长长迅迅速速达达到到破破坏坏值值，，而而对对于于界界面面裂裂缝缝的的损损伤伤值值变变化化没没有有质质的的改改变变。。徐变变第第二二阶阶段段，，对对于于给给定定的的应应力力，，徐徐变变速速率率是是常常量量；；徐变变第第三三阶阶段段，，徐徐变变速速率率才才迅迅速速增增大大。。式中中，，为为材材料料常常数数，，是是破破坏坏时时间间。。14徐变变损损伤伤的的演演变变规规律律边界界条条件件：：方程程的的解解:式中中，，15徐变变损损伤伤的的演演变变规规律律是描描述述破破坏坏前前损损伤伤率率突突然然增增长长的的函函数数，，按按实实验验结结果果用用曲曲线线拟拟合合方方法法可可得得：：式中中，，是是比比较较大大的的整整常常数数，，由由材材料料决决定定，，其其数数量量级级在在之之间间。。16徐变变损损伤伤的的演演变变规规律律等应应力力是总总损损伤伤最最大大值值。。当时时，，。。当时时，，。。17徐变变损损伤伤的的演