混凝土的蛋形屈服面塑性本构模型

论文摘要

混凝土材料在建筑工程中的应用日益广泛,其本构关系的研究对材料强度的充分发挥,结构设计水平的提高具有积极的意义。针对特殊加载历史后复杂应力状态的研究很多,但适用于特殊加载历史的混凝土本构关系模型还不完善。本文参考两种特殊加载路径的试验数据,加载方法为静水加载至固定围压,保持两向侧压力不变,主向压应力单调增加和减少。以其中的试验现象—各强度路径的综合破坏面类似蛋形,结合前人混凝土初始屈服强度为零的假设,引入一个蛋形屈服函数,采用非相关联流动法则,建立一个封闭屈服面的塑性模型。模型的初始屈服面很小,后继屈服面的演化可由应力路径推动,简单明了。强度破坏面的形状与已有的研究结论相吻合。蛋形屈服面的提出,被用于描述土的应力应变关系,在混凝土本构模型中的应用还很少。使用Fortran语言编制计算程序,将结果与试验数据相比较,对混凝土峰前段的应力应变关系,恒侧压伸长与压缩条件下试验强度的模拟都得到了满意的结果。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号表
• 1 引言
• 1.1 研究现状概述
• 1.1.1 弹性模型
• 1.1.2 塑性模型
• 1.1.3 边界面模型
• 1.1.4 损伤模型
• 1.1.5 内时理论模型
• 1.2 试验研究情况
• 1.3 研究目的
• 2 弹塑性力学模型介绍
• 2.1 弹性应力-应变关系
• 2.2 屈服面
• 2.3 强化法则
• 2.4 加卸载准则
• 2.5 流动法则
• 2.6 增量本构关系
• 2.6.1 弹性应力应变关系
• 2.6.2 塑性应力应变关系
• 3 试验数据分析
• 4 混凝土弹塑性模型
• 4.1 屈服面和破坏面
• 4.1.1 蛋形屈服面
• 4.1.2 偏平面的形状
• 4.2 加载面的演化
• 4.2.1 压缩硬化参数
• 4.2.2 流动硬化参数
• 4.3 塑性势函数
• 4.4 小结
• 5 数值计算与验证
• 5.1 模型推导
• 5.2 数值计算过程
• 5.3 计算结果与试验对比曲线
• 6 结论
• 参考文献
• 附录A
• 作者简历
• 学位论文数据集