復雜應力狀態(tài)下混凝土力學行為試驗研究.pdf

1、本文對混凝土在單軸和三軸壓縮循環(huán)載荷作用下的力學行為進行了詳細的試驗研究。同時分析了根據(jù)非經典塑性理論建立的彈塑性損傷本構模型，在此基礎上發(fā)展了相應的數(shù)值分析方，對混凝土在復雜加載史下的響應和損傷進行了分析計算。 在試驗方面，試驗設備采用MTS815液壓伺服力學系統(tǒng)，該設備軸向最大加載載荷2800kN，圍壓最大80MPa。單軸循環(huán)壓縮試驗分別考慮了循環(huán)頻率、循環(huán)增幅、初始荷載三種因素對混凝土力學性能的影響。試驗結果表明：在本試驗

2、范圍內幾種參數(shù)對混凝土峰值應變的影響都很小，其中循環(huán)頻率、循環(huán)增幅對混凝土單軸循環(huán)抗壓強度影響較小，而初始荷載的大小對強度有一定影響。 三軸壓縮試驗包括三軸等圍壓單調和循環(huán)壓縮試驗，試驗主要考慮了圍壓對混凝土力學性能的影響，從試驗結果來看，圍壓對兩種加載條件下混凝土的強度都有一定影響，隨著圍壓的增加混凝土的強度增大，在相同圍壓水平下，二者的強度比較接近。而圍壓對混凝土變形的影響就稍有不同，隨著圍壓水平的提高，三軸單調壓縮下試件產

3、生的變形要明顯大于三軸循環(huán)壓縮。 在理論方面，基于含內變量的不可逆熱力學，通過在由不可逆應變和牛頓時間所構成的空間中，合理定義廣義時間、引入四階各向異性損傷張量，得到的描述混凝土彈塑性損傷行為的本構模型，該模型能夠考慮復雜應力狀態(tài)下材料的響應特性、各向異性損傷和靜水壓力的影響。 建立了混凝土彈塑性損傷本構模型在復雜加載條件下的數(shù)值分析方法，對混凝土在三軸等圍壓單調加載和循環(huán)加載史下的響應特性進行了計算，得到了相應的應力．