文档介绍：捅要混凝土结构常承受动态荷载如地震、冲击、爆炸等的作用。混凝土材料在动态荷载作用下的率敏感性和损伤机理,是众多大型工程如高坝、核电站、交通和辛司蔡稍睾投寤骱稍刈饔孟碌幕炷寥涞懔菏匝椋将平面和损伤弱化效应;粘塑性理论可以用来描述混凝土的动态行为特性,变化的平面应力状态弹一粘塑性动力本构模型是合理的;扇涞懔壕捕关键词:混凝土,本构模型,弹一粘塑性,率效应,损伤军事工程中急待解决的难题。本文作为河海大学院士学科发展基金项目“混凝土动力特性及动态损伤机理研究”的一个子项,对混凝土的动态本构模型和损伤理论进行了深入的分析研究。本文主要进行了以下几方面的工作:赑盿粘塑性模型理论,考虑应变率对混凝土初始弹性模量的影响,推导了混凝土的拉、:谟Ρ涞燃坌约偕瑁ü盐票蘸闲вο凳反映混凝土拉、压损伤的不同,建立了考虑损伤的混凝土弹一粘塑性单轴动力本构模型,并用现有的不同加载速率下的混凝土单轴拉、压应力一应变试验曲线对该模型进行了验证;玃弹一粘塑性理论应用于平面应力状态混凝土的动态受力分析,考虑应变率对混凝土初始弹性模量的影响,采用屈服准则作为屈服判断依据,导出了平面应力状态混凝土的弹一粘塑性动力本构模型:,编制了考虑初始弹性模量变化的动力有限元程序,对静态和动态冲击荷载作用下的三弯点梁试验进行了数值模拟。研究表明::随着加载速率的增大,混凝土的初始弹性模量提高%,。以上这些研究成果对今后的研究具有重要的理论意义。摘要
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第一章绪论问题的提出循环动荷载作用,高层建筑、桥梁要承受风荷载的作用,水坝要承受动水压力作用,海洋平台要受到海浪的冲击,同样各种结构都可能要遭遇到地震荷载的作用。研究越来越受到广泛的关注,成为科学研究的热点。在混凝土结构动力特性的研究中,涉及到了三方面的问题:动力输入绲卣趋成熟和完善,试验设备和测试技术的发展和提高,使得混凝土结构动力模型试验力输入和混凝土材料的动态响应分析这两方面的研究深度不够,滞后得多,进展很深入研究,这已成为公认的混凝土结构动力特性研究的“瓶颈”,必须加强研究力为此,以陈厚群院士为首的课题组,在河海大学院士学科发展基金项目“混凝土动力特性及动态损伤机理研究菏炕”的资助下主要从试验研究、理论模型研究Ρ竟鼓P秃推苹底荚虻难芯和数值仿真分析等三方面开展了相特性,从理论上去概括这些特性,从而建立合理的混凝土动态本构模型。目前以计算机为基础的数值仿真分析研究大大的促进了混凝土材料动态力学性能的发展,但是各个数值仿真分析软件的侧重点不同,致使其通用性受到了一定的限制,故需要在大量的民用和军事应用工程中,各种混凝土结构在其工作过程中除了承受静荷载外,都不可避免地遭遇到地震、爆炸、冲击等动态作用,如原子能发电厂的防护外壳要经受导弹或其它冲击荷载的撞击,由于飞机起飞、着陆而使机场跑道经受表明,混凝土的动态力学特性异于静态特性。因此,对混凝土结构动力特性的研究波的输入⒒炷两峁沟亩Ψ治龊突炷敛牧系亩煊Ψ治觥=昀矗孀近代力学和计算机技术的发展,混凝土结构的动力分析研究已取得了重大进展,日能较为合理地模拟各种影响因素,更真实地反映结构的实际情况。相对而言,对动小,尤其对混凝土材料的动态响应的研究还存在不少基础性问题需要进一步探索和关研究工作。在这三方面的研究中,试验研究是最根本的,但进行试验研究需花费大量的人力物力,而又往往囿于试验条件、环境条件等的变化,试验结果的离散性较大,而且由于材料的不同和问题本身的复杂性,不同的研究者得出的试验结果的可比性较差。混凝土动态试验研究的目的是研究混凝土在动荷载作用下的动态响应应用自编程序进行数值仿真分析研究。在动荷载作用下混凝土材料表现出很强的率敏感性。并且由于混凝土材料在浇度。第一章绪论
混凝土动态本构模型的国内外研究现状用离散裂缝模型来模拟,裂缝模拟分为三个阶段一裂缝的形成和扩展阶段、反映应部微裂纹会不断的延伸,并随着荷载的增加,裂缝扩展速度加快直至各裂缝贯通而发展过程在动荷载作用下与静荷载作用下是不同的。因此,建立考虑率效应和损伤影响的混凝土动态本构模型并将其应用到计算机数值仿真中去具有重要的学术意经典混凝土材料本构理论能够比较完善地解释混凝土材料在一般结构中的静上世纪中叶以来,随着各种先进设备的研制,相应实验技术的提高,混凝土材过程实时模拟。这为人们更好