基于能量的混凝土单轴受压塑性损伤本构模型  

A plastic-damage uniaxial compression constitutive of concrete

作　　者：李祚华[1,2] 李安[1,2] 滕军 

机构地区：[1]哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东深圳518055 [2]深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室,广东深圳518055

出　　处：《土木工程学报》2012年第S2期182-186,共5页China Civil Engineering Journal

基　　金：国家自然科学基金重点项目资助(50938001);国家自然科学基金青年基金项目资助(51008048)

摘　　要：基于不可逆热力学理论及连续介质损伤力学理论,考虑材料的塑性变形与损伤变量之间的耦合关系,认为混凝土材料的塑性Helmholtz自由能与弹性Helmholtz自由能间存在某种内变量函数关系,以此重新定义损伤能量释放率的表达式,并给出内变量函数的具体表达式。参考Weibull分布曲线的形状,建立了损伤能量释放率与损伤变量的关系,推导单轴受压混凝土的损伤演化方程。根据混凝土材料单轴受压下的塑性特征,给出材料塑性变形关系的经验公式,从而建立完整的单轴受压混凝土的塑性损伤本构模型。通过与混凝土的单轴受压试验结果进行对比分析,验证所建模型的有效性,结果表明所建模型能较真实地反映混凝土的非线性行为和损伤演化过程。基于不可逆热力学理论及连续介质损伤力学理论,考虑材料的塑性变形与损伤变量之间的耦合关系,认为混凝土材料的塑性Helmholtz自由能与弹性Helmholtz自由能间存在某种内变量函数关系,以此重新定义损伤能量释放率的表达式,并给出内变量函数的具体表达式。参考Weibull分布曲线的形状,建立了损伤能量释放率与损伤变量的关系,推导单轴受压混凝土的损伤演化方程。根据混凝土材料单轴受压下的塑性特征,给出材料塑性变形关系的经验公式,从而建立完整的单轴受压混凝土的塑性损伤本构模型。通过与混凝土的单轴受压试验结果进行对比分析,验证所建模型的有效性,结果表明所建模型能较真实地反映混凝土的非线性行为和损伤演化过程。

关 键 词：混凝土 本构模型 单轴 损伤本构 塑性自由能 

分 类 号：TU-55[建筑科学]